Cad é an meaisín tomhais comhordaithe?

AMeaisín tomhais a chomhordúIs gléas é (CMM) a thomhaiseann geoiméadracht rudaí fisiciúla trí phointí scoite a bhrath ar dhromchla an réada le tóireadóir. Úsáidtear cineálacha éagsúla tóireadóirí i CMManna, lena n -áirítear solas meicniúil, optúil, léasair agus bán. Ag brath ar an meaisín, is féidir le hoibreoir an suíomh probe a rialú de láimh nó d'fhéadfadh sé a bheith faoi rialú ríomhaire. Is iondúil go sonraíonn CMManna seasamh probe i dtéarmaí a dhíláithrithe ó shuíomh tagartha i gcóras comhordaithe tríthoiseach Cartesian (ie, le haiseanna XYZ). Chomh maith leis an tóireadóir a bhogadh ar feadh na n -aiseanna X, Y, agus Z, ceadaíonn go leor meaisíní an uillinn probe a rialú chun dromchlaí a thomhas a bheadh ​​neamh -inbhraite ar shlí eile.

Ceadaíonn an tipiciúil “droichead” CMM gluaiseacht probe feadh trí ais, x, y agus z, atá orthogonal dá chéile i gcóras comhordaithe cartesian tríthoiseach. Tá braiteoir ag gach ais a dhéanann monatóireacht ar shuíomh an tóireadóra ar an ais sin, le cruinneas micriméadair de ghnáth. Nuair a bhíonn an tóireadóir teagmhála (nó a bhraitear ar shlí eile) suíomh ar leith ar an réad, samplaí an meaisín na trí bhraiteoir suímh, rud a thomhaiseann suíomh pointe amháin ar dhromchla an réada, chomh maith le veicteoir 3-thoiseach an tomhais a tógadh. Déantar an próiseas seo a athdhéanamh de réir mar is gá, ag gluaiseacht an tóireadóra gach uair, chun “scamall pointe” a tháirgeadh a chuireann síos ar na limistéir dhromchla spéise.

Tá úsáid choiteann CMManna i bpróisis déantúsaíochta agus tionóil chun cuid nó cóimeáil a thástáil i gcoinne an intinn dearaidh. In iarratais den sórt sin, gintear scamaill phointe a ndéantar anailís orthu trí halgartaim aischéimnithe chun gnéithe a thógáil. Bailítear na pointí seo trí úsáid a bhaint as tóireadóir atá suite de láimh ag oibreoir nó go huathoibríoch trí rialú ríomhaire díreach (DCC). Is féidir CMManna DCC a chlárú chun codanna comhionanna a thomhas arís agus arís eile; Mar sin is foirm speisialaithe de róbat tionsclaíoch é CMM uathoibrithe.

Páirtmhar

Cuimsíonn meaisíní tomhais comhordaithe trí phríomh-chomhpháirt:

• An príomhstruchtúr lena n -áirítear trí ais gluaisne. Tá an t -ábhar a úsáidtear chun an fráma gluaiseachta a thógáil éagsúil thar na blianta. Baineadh úsáid as eibhear agus cruach sna luath -CMM. Sa lá atá inniu ann tógann na mór -mhonaróirí CMM frámaí ó chóimhiotal alúmanaim nó ó dhíorthach éigin agus úsáideann siad ceirmeach freisin chun stiffness na haise Z a mhéadú chun iarratais a scanadh. Is beag tógálaithe CMM atá ann inniu agus tá fráma eibhir CMM fós ann mar gheall ar riachtanas an mhargaidh maidir le dinimic méadreolaíochta feabhsaithe agus an treocht mhéadaitheach chun CMM a shuiteáil taobh amuigh den saotharlann ardchaighdeáin. Go hiondúil ní bhíonn ach tógálaithe CMM íseal agus monaróirí baile sa tSín agus san India fós ag déantúsaíocht CMM eibhir mar gheall ar chur chuige ísealteicneolaíochta agus iontráil éasca le bheith ina tógálaí fráma CMM. Éilíonn an treocht mhéadaitheach i dtreo scanadh freisin go mbeidh ais CMM Z níos déine agus tugadh ábhair nua isteach mar chomhdhúile ceirmeach agus sileacain.
• Córas scrúdaithe
• Córas Bailiúcháin agus Laghdaithe Sonraí - Go hiondúil bíonn rialtóir meaisín, bogearraí ríomhaireachta deisce agus feidhmchláir ann.

Infhaight

Is féidir leis na meaisíní seo a bheith neamhspleách, láimhe agus iniompartha.

Cruinneas

De ghnáth tugtar cruinneas na meaisíní tomhais comhordaithe mar fhachtóir éiginnteachta mar fheidhm thar achar. Maidir le CMM ag baint úsáide as tóireadóir tadhaill, baineann sé seo le hath -in -atrialltacht an tóraíochta agus le cruinneas na scálaí líneacha. Féadann tomhais de .001mm nó .00005 orlach (leath a dheichiú) a bheith mar thoradh ar atrialltacht tipiciúil probe. I gcás meaisíní 3, 3+2, agus 5 ais, déantar na tóireadóirí a chalabrú go rialta ag baint úsáide as caighdeáin inrianaithe agus déantar an ghluaiseacht meaisín a fhíorú trí thomhsairí a úsáid chun cruinneas a chinntiú.

Codanna sonracha

Comhlacht meaisín

D'fhorbair Cuideachta Ferranti na hAlban an chéad CMM sna 1950í mar thoradh ar ghá díreach le comhpháirteanna beachtais a thomhas ina dtáirgí míleata, cé nach raibh ach 2 ais ag an meaisín seo. Thosaigh na chéad mhúnla 3-ais le feiceáil sna 1960í (DEA na hIodáile) agus rinneadh rialú ríomhaireachta go luath sna 1970idí ach forbraíodh an chéad CMM ag obair agus chuir Browne & Sharpe ar díol é i Melbourne, Sasana. (Ina dhiaidh sin, tháirg Leitz an Ghearmáin struchtúr meaisín seasta le tábla ag gluaiseacht.

I meaisíní nua-aimseartha, tá dhá chos ag an bhforstruchtúr de chineál droichid agus is minic a thugtar droichead air. Gluaiseann sé seo faoi shaoirse feadh an bhoird eibhir le cos amháin (dá ngairtear an chos taobh istigh go minic) tar éis iarnród treorach atá ceangailte le taobh amháin den tábla eibhir. Níl an cos eile (go minic taobh amuigh den chos) ach ar an mbord eibhir tar éis an imlíne dromchla ingearach. Is iad imthacaí aeir an modh roghnaithe chun taisteal saor in aisce a chinntiú. Ina dhiaidh sin, cuirtear an t -aer comhbhrúite i bhfeidhm trí shraith poill an -bheaga i ndromchla cothrom chun stuáilte aeir réidh ach rialaithe a sholáthar ar féidir leis an CMM bogadh ar bhealach gar -fhrithchuimilte ar féidir é a chúiteamh trí bhogearraí. Cruthaíonn gluaiseacht an droichid nó an droichid feadh an bhoird eibhir ais amháin den eitleán XY. Tá iompar i ndroichead an droichid a thrasnaíonn idir na cosa taobh istigh agus taobh amuigh agus a chruthaíonn an ais chothrománach X nó Y eile. Soláthraítear an tríú ais gluaiseachta (z ais) trí quill nó fearsaid ingearach a chur leis a ghluaiseann suas agus síos trí lár an iompair. Is é an tóireadóir tadhaill an gléas braite ag deireadh an chuilte. Déanann gluaiseacht na n -aiseanna X, Y agus Z cur síos iomlán ar an gclúdach tomhais. Is féidir táblaí rothlacha roghnacha a úsáid chun feabhas a chur ar shochability an tóireadóra tomhais go hobair chasta. Ní fheabhsaíonn an tábla rothlach mar an ceathrú ais tiomána na toisí tomhais, a fhanann 3D, ach cuireann sé solúbthacht ar fáil. Is gléasanna rothlacha cumhachtaithe iad roinnt tóireadóirí tadhaill agus tá an tip probe in ann sclóine go hingearach trí níos mó ná 180 céim agus trí uainíocht iomlán 360 céim.

Tá CMManna ar fáil anois i bhfoirmeacha éagsúla eile. Ina measc seo tá airm CMM a úsáideann tomhais uilleach a thógtar ag na hailt den lámh chun suíomh na rinn stylus a ríomh, agus is féidir iad a fheistiú le tóireadóirí le haghaidh scanadh léasair agus íomháú optúil. Is minic a úsáidtear CMManna ARM den sórt sin nuair a bhíonn a n-iniomparthacht ina bhuntáiste thar CMManna leaba sheasta thraidisiúnta- trí shuíomhanna tomhaiste a stóráil, ceadaíonn bogearraí clársceidealaithe an lámh tomhais féin a bhogadh, agus a thoirt tomhais, thart ar an gcuid atá le tomhas le linn gnáthamh tomhais. Toisc go ndéanann airm CMM aithris ar sholúbthacht lámh dhaonna is minic a bhíonn siad in ann teacht ar insídeanna na gcodanna casta nach bhféadfaí a fhiosrú ag baint úsáide as meaisín caighdeánach trí ais.

Tóireadóir meicniúil

Sna laethanta tosaigh de thomhas comhordaithe (CMM), feistíodh tóireadóirí meicniúla isteach i sealbhóir speisialta ag deireadh an chuilinn. Rinneadh tóireadóir an -choitianta trí liathróid chrua a shádráil go deireadh seafta. Bhí sé seo oiriúnach chun raon iomlán de dhromchlaí aghaidh, sorcóireach nó sféarúla a thomhas. Bhí na tóireadóirí eile ar an talamh le cruthanna sonracha, mar shampla ceathrú, chun tomhas a dhéanamh ar ghnéithe speisialta. Reáchtáladh na tóireadóirí seo go fisiciúil i gcoinne an tsaothair agus bhí an seasamh sa spás á léamh ó athfhorbairt dhigiteach 3-ais (DRO) nó, i gcórais níos airde, á logáil isteach i ríomhaire trí Footswitch nó feiste comhchosúil. Is minic a bhí na tomhais a ghlac an modh teagmhála seo neamhiontaofa de réir mar a aistríodh meaisíní de láimh agus chuir gach oibreoir meaisín méideanna difriúla brú ar an tóireadóir nó ghlac siad le teicnící difriúla don tomhas.

Forbairt bhreise a bhí ann ná mótair a chur leis chun gach ais a thiomáint. Ní raibh ar oibreoirí teagmháil a dhéanamh go fisiciúil leis an meaisín a thuilleadh ach d’fhéadfadh siad gach ais a thiomáint ag úsáid bosca láimhe le luamhán stiúrtha ar an mbealach céanna le carranna nua -aimseartha rialaithe. Tháinig feabhas mór ar chruinneas tomhais agus ar chruinneas le haireag an t -aireagán truicir tadhaill leictreonaigh. Ba é David McMurtry ceannródaí an fheiste nua probe seo a bhunaigh an rud atá anois ina dhiaidh sin. Cé gur gléas teagmhála é fós, bhí liathróid chruach-luchtaithe earraigh (liathróid ruby ​​níos déanaí) ag an tóireadóir. De réir mar a chuaigh an tóireadóir i dteagmháil le dromchla an chomhpháirt, chuir an stylus an t -eolas comhordaithe x, y, z ar an ríomhaire ag an am céanna. Bhí níos lú earráidí tomhais de bharr oibreoirí aonair agus socraíodh an chéim chun oibríochtaí CNC a thabhairt isteach agus teacht ar aois na CMManna.

Is iad na tóireadóirí optúla ná córais lionsa-CCD, a bhogtar cosúil leis na cinn mheicniúla, agus atá dírithe ar an bpointe spéise, seachas teagmháil a dhéanamh leis an ábhar. Beidh an íomhá a gabhadh den dromchla faoi iamh i dteorainneacha fuinneoige tomhais, go dtí go bhfuil an t -iarmhar leordhóthanach chun codarsnacht a dhéanamh idir criosanna dubha agus bán. Is féidir an cuar deighilte a ríomh go pointe, arb é an pointe tomhais a theastaíonn sa spás é. Is é an fhaisnéis chothrománach ar an CCD ná 2D (XY) agus is é an suíomh ingearach suíomh an chórais phromhaidh iomlán ar an seastán Z-Drive (nó ar chomhpháirt feiste eile).

Córais Probe Scanadh

Tá samhlacha níos nuaí ann a bhfuil tóireadóirí orthu a tharraingíonn feadh dhromchla na bpáirteanna a thógann pointí ag eatraimh shonraithe, ar a dtugtar tóireadóirí scanála. Is minic a bhíonn an modh seo de chigireacht CMM níos cruinne ná an gnáth-mhodh tadhaill-probe agus an chuid is mó uaireanta níos tapúla chomh maith.

Tá an chéad ghlúin eile de scanadh, ar a dtugtar scanadh noncontact, lena n -áirítear triantánú pointe amháin léasair ardluais, scanadh líne léasair, agus scanadh solais bán, ag dul chun cinn go han -tapa. Úsáideann an modh seo bíomaí léasair nó solas bán atá réamh -mheasta i gcoinne dhromchla na coda. Is féidir na mílte pointe a thógáil agus a úsáid ansin ní amháin chun méid agus suíomh a sheiceáil, ach chun íomhá 3D den chuid a chruthú freisin. Is féidir an “sonraí scamall” seo a aistriú ansin chuig bogearraí CAD chun samhail 3D oibre den chuid a chruthú. Is minic a úsáidtear na scanóirí optúla seo ar chodanna bog nó íogair nó chun innealtóireacht droim ar ais a éascú.

Tóireadóirí micriméadracha

Is limistéar eile atá ag teacht chun cinn iad na córais phromhaidh d'iarratais méadreolaíochta micreascála. Tá roinnt meaisíní tomhais comhordaithe atá ar fáil ar bhonn tráchtála (CMM) a bhfuil microprobe comhtháite acu sa chóras, roinnt córas speisialtachta ag saotharlanna rialtais, agus aon líon na n-ardán méadreolaíochta a tógadh in ollscoil le haghaidh méadreolaíochta micreascála. Cé go bhfuil na meaisíní seo go maith agus i mórán cásanna ardáin méadreolaíochta den scoth le scálaí nanaiméadracha, is probe micrea/nana/nana cumasach iontaofa é a bpríomh -theorainn.^{[Lua ag teastáil]}I measc na ndúshlán do theicneolaíochtaí promhadh micreascála tá an gá le tóireadóir cóimheasa ardghné a thugann an cumas rochtain a fháil ar ghnéithe caol, caol le fórsaí teagmhála ísle ionas nach ndéanfaidh siad dochar don dromchla agus don chruinneas ard (leibhéal nanaiméadar).^{[Lua ag teastáil]}Ina theannta sin, tá tóireadóirí micreascála so -ghabhálach do choinníollacha comhshaoil ​​amhail taise agus idirghníomhaíochtaí dromchla amhail stróiceadh (de bharr greamaitheachta, meniscus, agus/nó fórsaí van der Waals i measc daoine eile).^{[Lua ag teastáil]}

I measc na dteicneolaíochtaí chun promhadh micreascála a bhaint amach tá leagan síos de thóireadóirí CMM clasaiceach, tóireadóirí optúla, agus tóireadóir tonn seasta i measc daoine eile. Mar sin féin, ní féidir na teicneolaíochtaí optúla reatha a scálaáil beag go leor chun gné dhomhain, chaol a thomhas, agus tá réiteach optúil teoranta ag tonnfhad an tsolais. Soláthraíonn íomháú X-ghathaithe pictiúr den ghné ach níl aon fhaisnéis inrianaithe méadreolaíochta ann.

Prionsabail Fhisiceacha

Is féidir tóireadóirí optúla agus/nó tóireadóirí léasair a úsáid (más féidir i dteannta a chéile), a athraíonn CMManna go micreascóip nó meaisíní tomhais il-braite. Ní thugtar meaisíní tomhais ar chórais teilgean imeall, córais triantánúcháin theodolite nó córais léasair i bhfad i gcéin agus triantánú, ach tá an toradh tomhais mar an gcéanna: pointe spáis. Úsáidtear tóireadóirí léasair chun an fad idir an dromchla agus an pointe tagartha a bhrath ar dheireadh an tslabhra chinéimiteach (ie: deireadh an chomhpháirt Z-Drive). Féadann sé seo feidhm idirghabhálach, athrú fócais, sraonadh solais nó prionsabal scáthú bhíoma a úsáid.

Meaisíní comhordaithe iniompartha

Cé go n-úsáideann CMManna traidisiúnta probe a ghluaiseann ar thrí ais Cartesian chun saintréithe fisiceacha réada a thomhas, úsáideann CMManna iniompartha airm altaithe nó, i gcás CMManna optúla, córais scanála saor ó lámh a úsáideann modhanna triantánú optúil agus a chumasaíonn an tsaoirse gluaiseachta iomlán timpeall an réada.

Tá sé nó seacht n -ais ag CMManna iniompartha le hairm altacha atá feistithe le hionchódóirí rothlacha, in ionad aiseanna líneacha. Tá airm iniompartha éadrom (níos lú ná 20 punt de ghnáth) agus is féidir iad a iompar agus a úsáid beagnach áit ar bith. Mar sin féin, tá CMManna optúla á n -úsáid níos mó agus níos mó sa tionscal. Tá CMManna optúla níos lú ná CMManna iniompartha le hairm, gan aon sreanga a bheith acu, agus cuireann siad ar chumas úsáideoirí tomhais 3D de gach cineál rudaí atá suite beagnach áit ar bith a ghlacadh go héasca.

Tá feidhmchláir áirithe neamh-chomhsheasmhacha amhail innealtóireacht droim ar ais, fréamhshamhlú tapa, agus cigireacht mhórscála ar chodanna de gach méid oiriúnach do CMManna iniompartha. Tá na buntáistí a bhaineann le CMManna iniompartha ilghnéitheach. Tá an tsolúbthacht ag úsáideoirí maidir le tomhais 3D de gach cineál páirteanna a thógáil agus sna suíomhanna is iargúlta/is deacra. Tá siad éasca le húsáid agus ní theastaíonn timpeallacht rialaithe uathu chun tomhais chruinne a ghlacadh. Thairis sin, is iondúil go gcosnaíonn CMManna iniompartha níos lú ná CMManna traidisiúnta.

Is iad na comhbhabhtálacha bunúsacha de CMManna iniompartha ná oibriú láimhe (bíonn gá acu le duine iad a úsáid i gcónaí). Ina theannta sin, is féidir a gcruinneas foriomlán a bheith níos lú cruinn ná a gcruinneas foriomlán ná a gcruinneas de chineál droichid CMM agus níl sé chomh hoiriúnach do roinnt iarratas.

Meaisíní atá ag tomhas ilchineálach

Is minic a dhéantar teicneolaíocht thraidisiúnta CMM a úsáid ag baint úsáide as tóireadóirí tadhaill in éineacht le teicneolaíocht tomhais eile. Áirítear leis seo braiteoirí léasair, físe nó solais bán chun an méid a thugtar air a sholáthar mar thomhas ilchineálach.