Cad is meaisín tomhais comhordanáidí ann?

Ameaisín tomhais a chomhordú(CMM) gléas a thomhaiseann céimseata rudaí fisiceacha trí phointí scoite ar dhromchla an ruda a bhrath le taiscéalaí.Úsáidtear cineálacha éagsúla tóireadóirí i CMManna, lena n-áirítear solas meicniúil, optúil, léasair agus bán.Ag brath ar an meaisín, féadfaidh oibreoir suíomh an taiscéalaithe a rialú de láimh nó d’fhéadfadh sé a bheith faoi rialú ríomhaire.Is gnách go sonraíonn CMManna suíomh taiscéalaithe i dtéarmaí a dhíláithrithe ó shuíomh tagartha i gcóras comhordaithe tríthoiseach Chairtéiseach (.i. le haiseanna XYZ).Chomh maith leis an taiscéalaí a bhogadh feadh na haiseanna X, Y, agus Z, ceadaíonn go leor meaisíní an uillinn taiscéalaithe a rialú chun dromchlaí a bheadh ​​dosroichte murach sin a thomhas.

Ceadaíonn an “droichead” CMM tipiciúil 3D gluaiseacht taiscéalaithe feadh trí ais, X, Y agus Z, atá orthogonal lena chéile i gcóras tríthoiseach Cartesian comhordanáidí.Tá braiteoir ag gach ais a dhéanann monatóireacht ar shuíomh an taiscéalaí ar an ais sin, go hiondúil le beachtas micriméadar.Nuair a dhéanann an probe teagmháil (nó a bhraitheann ar shlí eile) suíomh ar leith ar an réad, déanann an meaisín na trí braiteoir suímh a shamplaiú, agus mar sin déantar suíomh pointe amháin ar dhromchla an ruda a thomhas, chomh maith le veicteoir 3thoiseach an tomhais a glacadh.Déantar an próiseas seo arís de réir mar is gá, ag bogadh an taiscéalaithe gach uair, chun “scamall pointí” a tháirgeadh a chuireann síos ar na réimsí dromchla spéise.

Úsáidtear CMManna go coitianta i bpróisis déantúsaíochta agus cóimeála chun cuid nó cóimeáil a thástáil i gcoinne rún an dearaidh.I bhfeidhmchláir den sórt sin, gintear scamaill phointe a ndéantar anailís orthu trí halgartaim aischéimniúcháin chun gnéithe a thógáil.Bailítear na pointí seo trí úsáid a bhaint as taiscéalaí a shuíonn oibreoir de láimh nó go huathoibríoch trí Rialú Ríomhaireachta Díreach (DCC).Is féidir CMManna DCC a ríomhchlárú chun páirteanna comhionanna a thomhas arís agus arís eile;mar sin is foirm speisialaithe de róbait thionsclaíoch é CMM uathoibrithe.

Páirteanna

Áiríonn meaisíní tomhais comhordanáidí trí phríomhchuid:

• An príomhstruchtúr a chuimsíonn trí ais ghluaisne.Tá éagsúlacht ag baint leis an ábhar a úsáideadh chun an fráma gluaiseachta a thógáil thar na blianta.Úsáideadh eibhir agus cruach sna CMManna luatha.Sa lá atá inniu ann tógann na monaróirí CMM móra go léir frámaí ó chóimhiotal alúmanaim nó díorthach éigin agus úsáideann siad ceirmeach freisin chun stiffness an ais Z a mhéadú le haghaidh iarratais scanadh.Is beag tógálaithe CMM sa lá atá inniu ann fós ag monarú fráma eibhir CMM mar gheall ar riachtanas an mhargaidh maidir le dinimic mhéadreolaíochta feabhsaithe agus treocht mhéadaithe CMM a shuiteáil lasmuigh den saotharlann cáilíochta.De ghnáth ní bhíonn ach tógálaithe CMM íseal-toirte agus monaróirí baile sa tSín agus san India fós ag déanamh déantúsaíochta CMM eibhir mar gheall ar chur chuige íseal teicneolaíochta agus iontráil éasca le bheith ina tógálaí fráma CMM.Éilíonn an treocht atá ag méadú i dtreo scanadh freisin go mbeidh an ais CMM Z níos déine agus tugadh isteach ábhair nua mar chomhdhúile ceirmeacha agus sileacain.
• Córas fiafraithe
• Córas bailithe agus laghdaithe sonraí — go hiondúil áirítear rialtóir meaisín, ríomhaire deisce agus bogearraí feidhmchláir.

Infhaighteacht

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

Cruinneas

Is gnách go dtugtar cruinneas meaisíní tomhais comhordanáidí mar fhachtóir éiginnteachta mar fheidhm thar achar.Maidir le CMM a úsáideann taiscéalaí tadhaill, baineann sé seo le hin-atrialltacht an taiscéalaíochta agus le cruinneas na scálaí líneacha.D'fhéadfadh tomhais laistigh de .001mm nó .00005 orlach (leath an deichiú cuid) thar an méid iomlán tomhais a bheith mar thoradh ar ghnáth-atrialltacht taiscéalaithe.I gcás meaisíní 3, 3+2, agus 5 ais, déantar tóireadóirí a chalabrú go rialta ag baint úsáide as caighdeáin inrianaithe agus déantar gluaiseacht an mheaisín a fhíorú trí úsáid a bhaint as tomhasairí chun cruinneas a chinntiú.

Páirteanna sonracha

Comhlacht meaisín

D'fhorbair Cuideachta Ferranti na hAlban an chéad CMM sna 1950í mar thoradh ar ghá díreach le comhpháirteanna cruinneas a thomhas ina gcuid táirgí míleata, cé nach raibh ach 2 ais ag an meaisín seo.Thosaigh na chéad mhúnlaí 3-ais le feiceáil sna 1960í (DEA na hIodáile) agus tháinig deireadh le rialú ríomhaire go luath sna 1970idí ach d'fhorbair Browne & Sharpe an chéad CMM oibre agus chuir sé ar díol i Melbourne, Sasana.(Tháirg Leitz Ghearmáin struchtúr meaisín seasta ina dhiaidh sin le tábla ag gluaiseacht.

I meaisíní nua-aimseartha, tá dhá chos ag an forstruchtúr cineál gantry agus is minic a dtugtar droichead air.Gluaiseann sé seo go saor ar feadh an bhoird eibhir le cos amháin (dá ngairtear an chos istigh go minic) tar éis iarnród treorach atá ceangailte le taobh amháin den tábla eibhir.Luíonn an chos eile (go minic an chos lasmuigh) ar an mbord eibhir ag leanúint comhrian an dromchla ingearach.Is iad imthacaí aeir an modh roghnaithe chun taisteal saor ó chuimilt a chinntiú.Sna cásanna seo, cuirtear iallach ar aer comhbhrúite trí shraith de phoill an-bheaga ar dhromchla cothrom imthacaí chun stuáilte aeir mín ach rialaithe a sholáthar ar a bhféadfaidh an CMM bogadh ar bhealach nach bhfuil aon fhrithchuimilte aige agus is féidir é a chúiteamh trí bhogearraí.Cruthaíonn gluaiseacht an droichid nó an droichid feadh an tábla eibhir ais amháin den eitleán XY.Tá carráiste i droichead an droichid a thrasnaíonn idir na cosa laistigh agus lasmuigh agus a fhoirmíonn an ais chothrománach eile X nó Y.Cuirtear an tríú ais ghluaiseachta (ais Z) ar fáil trí chuaille ingearach nó fearsaid a ghluaiseann suas agus síos trí lár an iompair a chur leis.Cruthaíonn an taiscéalaí tadhaill an gléas braite ag deireadh an chuilce.Déanann gluaiseacht na haiseanna X, Y agus Z cur síos iomlán ar an gclúdach tomhais.Is féidir táblaí rothlacha roghnacha a úsáid chun sochaidearthacht an taiscéalaithe tomhais a fheabhsú do phíosaí oibre casta.Ní fheabhsaíonn an tábla rothlacha mar cheathrú ais tiomána na toisí tomhais, a fhanann 3D, ach soláthraíonn sé méid áirithe solúbthachta.Is gléasanna rothlacha iad féin roinnt taiscéalaithe tadhaill agus tá barr an taiscéalaithe in ann sclóine go hingearach trí níos mó ná 180 céim agus trí rothlú iomlán 360 céim.

Tá CMManna ar fáil i bhfoirmeacha éagsúla eile anois freisin.Ina measc seo tá airm CMM a úsáideann tomhais uilleacha a ghlactar ag hailt na géaga chun suíomh rinn an stílis a ríomh, agus is féidir iad a fheistis le tóireadóirí le haghaidh scanadh léasair agus íomháú optúil.Is minic a úsáidtear CMManna lámh den sórt sin nuair is buntáiste í a n-inaistritheacht thar CMManna traidisiúnta leaba fosaithe- trí shuíomhanna tomhaiste a stóráil, ceadaíonn bogearraí ríomhchláraithe an lámh tomhais féin, agus a toirt tomhais, a aistriú timpeall na coda atá le tomhas le linn gnáthaimh tomhais.Toisc go ndéanann airm CMM aithris ar sholúbthacht lámh an duine is minic a bhíonn siad in ann teacht ar an taobh istigh de chodanna casta nach bhféadfaí a iniúchadh ag baint úsáide as meaisín caighdeánach trí ais.

Taiscéalaí meicniúil

Sna laethanta tosaigh de thomhas comhordanáidí (CMM), cuireadh tóireadóirí meicniúla isteach i gcoimeádán speisialta ag deireadh an chuilc.Rinneadh taiscéalaí an-choitianta trí liathróid chrua a shádráil go dtí deireadh seafta.Bhí sé seo oiriúnach chun raon iomlán de dhromchlaí cothroma, sorcóireacha nó sféarúla a thomhas.Rinneadh tóireadóirí eile a ghreamú ar chruthanna sonracha, mar shampla ceathrún, chun gnéithe speisialta a thomhas.Coinníodh na taiscéalaithe seo go fisiciúil i gcoinne an phíosa oibre agus bhí an suíomh sa spás á léamh ó léamh amach digiteach 3-ais (DRO) nó, i gcórais níos airde, logáilte isteach i ríomhaire trí lasc coise nó feiste comhchosúil.Is minic a bhí na tomhais a glacadh leis an modh teagmhála seo neamhiontaofa toisc gur bhog na meaisíní de láimh agus gur chuir gach oibreoir meaisíní méideanna éagsúla brú ar an taiscéalaí nó gur ghlac siad le teicníochtaí éagsúla chun an tomhas a dhéanamh.

Forbairt eile ab ea mótair a chur leis chun gach ais a thiomáint.Ní raibh ar oibreoirí teagmháil fhisiciúil a dhéanamh leis an meaisín a thuilleadh ach d'fhéadfaidís gach ais a thiomáint ag baint úsáide as bosca láimhe le luamhán stiúrtha ar an mbealach céanna go mór agus a dhéantar le gluaisteáin cianrialaithe nua-aimseartha.Tháinig feabhas mór ar chruinneas tomhais agus ar chruinneas nuair a rinneadh an taiscéalaí truicear tadhaill leictreonaigh a aireagán.Ba é David McMurtry ceannródaí an fheiste taiscéalaithe nua seo a bhunaigh ina dhiaidh sin Renishaw plc.Cé gur gléas teagmhála é fós, bhí stylus liathróid chruach earrach-luchtaithe (liathróid ruby ​​​​níos déanaí) ag an taiscéalaí.De réir mar a chuaigh an taiscéalaí i dteagmháil le dromchla na comhpháirte, rinne an stylus sraonadh agus ag an am céanna sheol sé an fhaisnéis chomhordanáidí X,Y,Z chuig an ríomhaire.Tháinig níos lú earráidí tomhais de bharr oibreoirí aonair agus socraíodh an chéim chun oibríochtaí CNC a thabhairt isteach agus CMManna ag teacht in aois.

Is córais lionsa-CCD iad tóireadóirí optúla, a bhogtar cosúil leis na cinn mheicniúla, agus atá dírithe ar an bpointe spéise, in ionad teagmháil a dhéanamh leis an ábhar.Beidh an íomhá a gabhadh den dromchla faoi iamh i teorainneacha fuinneog tomhais, go dtí go mbeidh an t-iarmhar leordhóthanach chun codarsnacht idir criosanna dubh agus bán.Is féidir an cuar roinnte a ríomh go pointe, is é sin an pointe tomhais a theastaíonn sa spás.Is í an fhaisnéis chothrománach ar an CCD ná 2D (XY) agus is é an suíomh ingearach ná suíomh an chórais scrúdaithe iomlán ar an seastán Z-tiomáint (nó comhpháirt feiste eile).

Scanadh córais taiscéalaithe

Tá samhlacha níos nuaí ann a bhfuil tóireadóirí orthu a tharraingíonn feadh dhromchla na páirte a thógann pointí ag eatraimh sonraithe, ar a dtugtar taiscéalaithe scanadh.Is minic a bhíonn an modh iniúchta CMM seo níos cruinne ná an gnáth-mhodh taiscéalaithe tadhaill agus an chuid is mó uaireanta níos tapúla freisin.

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

Taiscéalaithe micriméadrachta

Réimse eile atá ag teacht chun cinn is ea córais scrúdaithe le haghaidh feidhmeanna méadreolaíochta micreascála.Tá go leor meaisíní tomhais comhordanáidí (CMM) atá ar fáil ar bhonn tráchtála agus a bhfuil micrea-phróiseálaí comhtháite acu sa chóras, roinnt córais speisialtachta ag saotharlanna rialtais, agus aon líon ardáin méadreolaíochta a tógadh san ollscoil le haghaidh méadreolaíochta micreascála.Cé go bhfuil na meaisíní seo go maith agus go leor ardáin méadreolaíochta den scoth le scálaí nanaiméadracha, is é a bpríomhtheorannú ná taiscéalaí micrea/nana iontaofa, láidir agus cumasach.^{[lua ag teastáil]}I measc na ndúshlán a bhaineann le teicneolaíochtaí taiscéalaíochta micreascála tá an gá atá le taiscéalaí cóimheasa ardghné a thugann an cumas rochtain a fháil ar ghnéithe domhain, cúnga le fórsaí teagmhála ísle ionas nach ndéanfar damáiste don dromchla agus don ardchruinneas (leibhéal nanaiméadar).^{[lua ag teastáil]}Ina theannta sin bíonn tóireadóirí micreascála so-ghabhálach do dhálaí comhshaoil ​​mar thaise agus idirghníomhaíochtaí dromchla cosúil le greamachán (de bharr greamaitheacht, meniscus, agus/nó fórsaí Van der Waals i measc nithe eile).^{[lua ag teastáil]}

I measc na dteicneolaíochtaí chun iniúchadh micreascála a bhaint amach tá leagan síos scálaithe de thaiscéalaithe CMM clasaiceach, taiscéalaithe optúla, agus taiscéalaí tonnta seasta i measc nithe eile.Mar sin féin, ní féidir na teicneolaíochtaí optúla reatha a scála beag go leor chun gné dhomhain, caol a thomhas, agus tá an réiteach optúil teoranta ag tonnfhad an tsolais.Soláthraíonn íomháú X-gha pictiúr den ghné ach níl aon fhaisnéis méadreolaíochta inrianaithe.

Prionsabail fhisiceacha

Is féidir tóireadóirí optúla agus/nó tóireadóirí léasair a úsáid (i dteannta a chéile más féidir), a athraíonn CMManna go micreascóip tomhais nó meaisíní tomhais ilbhraiteora.Ní thugtar meaisíní tomhais ar chórais teilgean imeall, córais triantánaithe teodolite nó córais 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 ag deireadh an tslabhra cineamatach a bhrath (ie: deireadh an chomhpháirt Z-drive).Féadfaidh sé seo feidhm idirfheiriméadrach, éagsúlacht fócais, sraonadh solais nó prionsabal scáthaithe léasa a úsáid.

Meaisíní tomhais comhordanáidí iniompartha

Cé go n-úsáideann CMManna traidisiúnta taiscéalaí a ghluaiseann ar thrí ais Chairtéiseach chun tréithe fisiceacha réada a thomhas, úsáideann CMManna iniompartha airm altacha nó, i gcás CMManna optúla, córais scanta gan lámh a úsáideann modhanna optúla triantánaithe agus a chumasaíonn saoirse gluaiseachta iomlán. timpeall an réad.

Tá sé nó seacht gcinn d’aiseanna ag CMManna iniompartha a bhfuil airm altacha acu a bhfuil ionchódóirí rothlacha feistithe orthu, 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 sa tionscal.Deartha le ceamaraí eagar líneacha nó maitrís dlúth (cosúil le Microsoft Kinect), tá CMManna optúla níos lú ná CMManna iniompartha le hairm, gan aon sreanga acu, agus cuireann siad ar chumas úsáideoirí tomhais 3D a dhéanamh go héasca ar gach cineál réad atá suite beagnach áit ar bith.

Tá feidhmchláir neamh-athchleachtach áirithe ar nós innealtóireacht droim ar ais, fréamhshamhlú tapa, agus iniúchadh ar scála mór ar chodanna de gach méid an-oiriúnach do CMManna iniompartha.Tá buntáistí iomadúla ag baint le CMManna iniompartha.Tá an tsolúbthacht ag úsáideoirí chun tomhais 3D a dhéanamh ar gach cineál páirteanna agus sna láithreacha is iargúlta/deacair.Tá siad éasca le húsáid agus ní éilíonn siad timpeallacht rialaithe chun tomhais chruinne a dhéanamh.Ina theannta sin, is gnách go gcosnaíonn CMManna iniompartha níos lú ná CMManna traidisiúnta.

Is oibriú de láimh iad na comhbhabhtálacha bunúsacha a bhaineann le CMManna iniompartha (bíonn siad i gcónaí ag teastáil ó dhuine chun iad a úsáid).Ina theannta sin, is féidir a gcruinneas iomlán a bheith beagán níos lú cruinn ná an cineál droichead CMM agus níl sé chomh hoiriúnach do roinnt feidhmeanna.

Meaisíní ilbhraiteora-tomhais

Sa lá atá inniu ann is minic a chomhcheanglaítear teicneolaíocht CMM traidisiúnta a úsáideann tóireadóirí tadhaill le teicneolaíocht tomhais eile.Áirítear leis seo braiteoirí léasair, físeáin nó solais bhána chun tomhas ar a dtugtar tomhas ilbhraiteoir a sholáthar.