Lub tshuab ntsuas kev sib koom tes yog dab tsi?

Iblub tshuab ntsuas kev sib koom tes(CMM) yog ib lub cuab yeej uas ntsuas qhov geometry ntawm cov khoom siv los ntawm kev ntsuas cov ntsiab lus sib cais ntawm qhov chaw ntawm cov khoom nrog lub probe. Ntau hom probes siv hauv CMMs, suav nrog mechanical, optical, laser, thiab lub teeb dawb. Nyob ntawm lub tshuab, qhov chaw probe yuav raug tswj hwm los ntawm tus neeg teb xov tooj lossis nws yuav raug tswj hwm los ntawm lub khoos phis tawj. CMMs feem ntau qhia txog qhov chaw ntawm probe hauv nws qhov kev hloov chaw los ntawm qhov chaw siv hauv peb-seem Cartesian coordinate system (piv txwv li, nrog XYZ axes). Ntxiv nrog rau kev txav lub probe raws X, Y, thiab Z axes, ntau lub tshuab kuj tso cai rau lub kaum sab xis probe kom raug tswj kom tso cai rau kev ntsuas ntawm cov chaw uas yuav tsis ncav cuag tau.

Tus qauv 3D "choj" CMM tso cai rau kev txav mus los ntawm peb txoj kab, X, Y thiab Z, uas yog orthogonal rau ib leeg hauv lub kaw lus Cartesian peb-seem. Txhua txoj kab muaj lub sensor uas saib xyuas qhov chaw ntawm lub probe ntawm txoj kab ntawd, feem ntau nrog qhov tseeb micrometer. Thaum lub probe kov (lossis lwm yam ntes tau) qhov chaw tshwj xeeb ntawm cov khoom, lub tshuab kuaj peb lub sensor qhov chaw, yog li ntsuas qhov chaw ntawm ib qho taw tes ntawm qhov chaw ntawm cov khoom, nrog rau 3-seem vector ntawm qhov ntsuas tau. Cov txheej txheem no rov ua dua raws li qhov tsim nyog, txav lub probe txhua lub sijhawm, los tsim "point cloud" uas piav qhia txog thaj chaw ntawm qhov xav tau.

Ib qho kev siv CMMs feem ntau yog nyob rau hauv kev tsim khoom thiab kev sib dhos ua ke los sim ib feem lossis sib dhos tawm tsam lub hom phiaj tsim. Hauv cov ntawv thov zoo li no, cov ntsiab lus huab tau tsim uas tau soj ntsuam los ntawm cov algorithms regression rau kev tsim cov yam ntxwv. Cov ntsiab lus no tau sau los ntawm kev siv lub probe uas tau muab tso rau ntawm tes los ntawm tus neeg teb xov tooj lossis cia li ntawm Direct Computer Control (DCC). DCC CMMs tuaj yeem raug programmed los ntsuas cov khoom zoo sib xws dua; yog li ntawd, CMM tsis siv neeg yog ib daim ntawv tshwj xeeb ntawm cov neeg hlau lag luam.

Cov Khoom

Cov tshuab ntsuas kev sib koom ua ke muaj peb lub ntsiab lus tseem ceeb:

• Lub qauv tseem ceeb uas muaj peb txoj kab ntawm kev txav mus los. Cov khoom siv siv los tsim lub thav duab txav tau hloov pauv ntau xyoo dhau los. Granite thiab hlau tau siv rau hauv CMM thaum ntxov. Niaj hnub no txhua lub tuam txhab tsim CMM loj tsim cov thav duab los ntawm aluminium alloy lossis qee yam derivative thiab kuj siv ceramic los ua kom lub zog ntawm Z axis rau kev siv scanning. Muaj ob peb tus neeg tsim CMM niaj hnub no tseem tsim cov thav duab granite CMM vim yog qhov xav tau ntawm kev ua lag luam rau kev txhim kho metrology dynamics thiab kev nce ntxiv ntawm kev teeb tsa CMM sab nraum lub chaw kuaj zoo. Feem ntau tsuas yog cov neeg tsim CMM tsawg thiab cov tuam txhab tsim khoom hauv tsev hauv Suav teb thiab Is Nrias teb tseem tsim cov granite CMM vim yog txoj hauv kev siv thev naus laus zis tsawg thiab yooj yim nkag mus ua tus tsim thav duab CMM. Qhov kev nce ntxiv ntawm kev scanning kuj xav kom CMM Z axis yuav tsum ruaj khov dua thiab cov khoom siv tshiab tau qhia xws li ceramic thiab silicon carbide.
• Kev soj ntsuam system
• Cov txheej txheem sau thiab txo cov ntaub ntawv — feem ntau suav nrog lub tshuab tswj, lub khoos phis tawj desktop thiab software application.

Muaj

Cov tshuab no tuaj yeem sawv ntsug, tuav tes thiab nqa tau yooj yim.

Kev raug

Qhov tseeb ntawm cov tshuab ntsuas kev sib koom tes feem ntau yog muab ua qhov tsis paub meej raws li kev ua haujlwm ntawm qhov deb. Rau CMM siv lub cuab yeej kov, qhov no cuam tshuam rau qhov rov ua dua ntawm lub cuab yeej thiab qhov tseeb ntawm cov nplai kab. Qhov rov ua dua ntawm lub cuab yeej feem ntau tuaj yeem ua rau muaj kev ntsuas ntawm .001mm lossis .00005 nti (ib nrab feem kaum) hla tag nrho qhov ntim ntsuas. Rau 3, 3 + 2, thiab 5 axis tshuab, cov cuab yeej raug calibrated tas li siv cov qauv traceable thiab lub tshuab txav mus los raug txheeb xyuas siv cov ntsuas kom ntseeg tau qhov tseeb.

Cov khoom tshwj xeeb

Lub cev tshuab

Lub CMM thawj zaug tau tsim los ntawm Ferranti Company ntawm Scotland hauv xyoo 1950 vim yog qhov xav tau ncaj qha los ntsuas cov khoom siv precision hauv lawv cov khoom tub rog, txawm hais tias lub tshuab no tsuas muaj 2 axes. Cov qauv 3-axis thawj zaug pib tshwm sim hauv xyoo 1960 (DEA ntawm Ltalis) thiab kev tswj hwm computer tau tshwm sim thaum ntxov xyoo 1970 tab sis thawj CMM ua haujlwm tau tsim thiab muab tso rau ntawm kev muag khoom los ntawm Browne & Sharpe hauv Melbourne, Askiv. (Leitz Lub Tebchaws Yelemees tom qab ntawd tau tsim cov qauv tshuab ruaj khov nrog lub rooj txav mus los).

Hauv cov tshuab niaj hnub no, lub gantry-type superstructure muaj ob ceg thiab feem ntau hu ua tus choj. Qhov no txav mus los ywj pheej raws lub rooj granite nrog ib ceg (feem ntau hu ua ceg sab hauv) ua raws li txoj kev qhia txuas rau ib sab ntawm lub rooj granite. Lub ceg sab nraud (feem ntau yog ceg sab nraud) tsuas yog so ntawm lub rooj granite ua raws li qhov ntsug ntawm qhov chaw. Cov kabmob cua yog txoj kev xaiv los xyuas kom meej tias kev mus los tsis muaj kev sib txhuam. Hauv cov no, cua compressed raug yuam los ntawm ntau qhov me me hauv qhov chaw tiaj tus kom muab lub ncoo cua du tab sis tswj tau uas CMM tuaj yeem txav mus rau hauv txoj kev ze li ntawm kev sib txhuam uas tuaj yeem them rov qab los ntawm software. Kev txav mus los ntawm tus choj lossis gantry raws lub rooj granite tsim ib txoj kab ntawm XY dav hlau. Tus choj ntawm gantry muaj lub tsheb thauj khoom uas hla ntawm sab hauv thiab sab nraud ceg thiab tsim lwm txoj kab rov tav X lossis Y. Txoj kab thib peb ntawm kev txav mus los (Z axis) yog muab los ntawm kev ntxiv ntawm lub quill ntsug lossis spindle uas txav mus rau saum thiab nqis los ntawm qhov chaw ntawm lub tsheb thauj khoom. Lub cuab yeej kov tsim lub cuab yeej sensing ntawm qhov kawg ntawm lub quill. Qhov kev txav ntawm X, Y thiab Z axes piav qhia tag nrho lub hnab ntawv ntsuas. Cov rooj sib hloov xaiv tau tuaj yeem siv los txhim kho qhov yooj yim ntawm qhov ntsuas ntsuas rau cov khoom ua haujlwm nyuaj. Lub rooj sib hloov ua lub axis tsav plaub tsis txhim kho qhov ntev ntsuas, uas tseem yog 3D, tab sis nws muab qee qhov kev ywj pheej. Qee qhov kov probes yog lawv tus kheej lub zog rotary cov khoom siv nrog lub taub hau probe tuaj yeem tig ntsug dhau ntau dua 180 degrees thiab dhau los ntawm kev sib hloov tag nrho 360 degree.

Cov CMMs tam sim no kuj muaj nyob rau hauv ntau hom ntawv sib txawv. Cov no suav nrog CMM caj npab uas siv cov kev ntsuas angular ntawm cov pob qij txha ntawm caj npab los xam qhov chaw ntawm lub stylus tip, thiab tuaj yeem nruab nrog cov probes rau laser scanning thiab optical imaging. Cov caj npab CMMs no feem ntau siv qhov twg lawv qhov kev yooj yim nqa tau yog qhov zoo dua li cov txaj CMMs ib txwm muaj - los ntawm kev khaws cov chaw ntsuas, software programming kuj tso cai rau kev txav lub caj npab ntsuas nws tus kheej, thiab nws qhov ntim ntsuas, nyob ib puag ncig qhov yuav tsum tau ntsuas thaum lub sijhawm ntsuas. Vim tias CMM caj npab ua raws li qhov yooj yim ntawm tib neeg caj npab lawv kuj feem ntau tuaj yeem ncav cuag sab hauv ntawm cov khoom nyuaj uas tsis tuaj yeem soj ntsuam siv lub tshuab peb axis txheem.

Kev soj ntsuam tshuab

Thaum ntxov ntawm kev ntsuas kev sib koom tes (CMM), cov khoom siv kho tshuab tau teeb tsa rau hauv lub qhov tuav tshwj xeeb ntawm qhov kawg ntawm lub quill. Ib qho khoom siv feem ntau tau ua los ntawm kev vuam lub pob tawv rau qhov kawg ntawm lub qhov. Qhov no zoo tagnrho rau kev ntsuas ntau yam ntawm lub ntsej muag tiaj tus, cylindrical lossis spherical nto. Lwm cov khoom siv tau sib tsoo rau cov duab tshwj xeeb, piv txwv li ib lub quadrant, kom ua rau ntsuas tau cov yam ntxwv tshwj xeeb. Cov khoom siv no tau tuav lub cev tiv thaiv cov khoom siv nrog qhov chaw hauv qhov chaw tau nyeem los ntawm 3-axis digital readout (DRO) lossis, hauv cov txheej txheem siab dua, tau nkag mus rau hauv lub khoos phis tawj los ntawm kev siv lub footswitch lossis cov cuab yeej zoo sib xws. Kev ntsuas los ntawm txoj kev sib cuag no feem ntau tsis txhim khu kev qha vim tias cov tshuab tau txav mus los ntawm tes thiab txhua tus neeg ua haujlwm tshuab tau siv ntau qhov siab sib txawv ntawm cov khoom siv lossis siv cov txheej txheem sib txawv rau kev ntsuas.

Ib qho kev txhim kho ntxiv yog kev ntxiv cov cav rau kev tsav txhua lub axis. Cov neeg ua haujlwm tsis tas yuav kov lub tshuab lawm tab sis tuaj yeem tsav txhua lub axis siv lub thawv tes nrog joysticks zoo ib yam li cov tsheb niaj hnub tswj chaw taws teeb. Kev ntsuas qhov tseeb thiab kev ua haujlwm tau zoo dua qub nrog kev tsim cov khoom siv hluav taws xob kov lub cuab yeej. Tus thawj coj ntawm cov cuab yeej soj ntsuam tshiab no yog David McMurtry uas tom qab ntawd tau tsim qhov uas tam sim no yog Renishaw plc. Txawm hais tias tseem yog lub cuab yeej sib cuag, lub cuab yeej soj ntsuam muaj lub pob hlau caij nplooj ntoos hlav (tom qab ntawd yog pob ruby) stylus. Thaum lub cuab yeej soj ntsuam kov qhov chaw ntawm cov khoom, lub stylus tau deflected thiab tib lub sijhawm xa cov ntaub ntawv X, Y, Z sib koom ua ke mus rau lub khoos phis tawj. Kev ntsuas yuam kev los ntawm cov neeg ua haujlwm ib leeg tau tsawg dua thiab theem tau teeb tsa rau kev qhia txog CNC kev ua haujlwm thiab kev loj hlob ntawm CMMs.

Cov khoom siv ntsuas qhov muag yog cov lens-CCD-systems, uas tau txav mus los zoo li cov khoom siv kho tshuab, thiab tau tsom mus rau qhov chaw xav tau, es tsis txhob kov cov khoom siv. Daim duab thaij ntawm qhov chaw yuav raug kaw rau hauv cov ciam teb ntawm lub qhov rais ntsuas, kom txog thaum cov seem txaus los sib piv ntawm cov cheeb tsam dub thiab dawb. Cov kab nkhaus faib tuaj yeem suav mus rau ib qho chaw, uas yog qhov chaw ntsuas xav tau hauv qhov chaw. Cov ntaub ntawv kab rov tav ntawm CCD yog 2D (XY) thiab qhov chaw ntsug yog qhov chaw ntawm tag nrho cov txheej txheem ntsuas ntawm lub rooj tsavxwm Z-tsav (lossis lwm yam khoom siv).

Cov txheej txheem soj ntsuam scanning

Muaj cov qauv tshiab dua uas muaj cov probes uas rub raws qhov chaw ntawm qhov chaw uas siv cov ntsiab lus ntawm lub sijhawm teev tseg, hu ua scanning probes. Txoj kev tshuaj xyuas CMM no feem ntau yog qhov tseeb dua li txoj kev kov-probe ib txwm muaj thiab feem ntau sai dua.

Cov tiam tom ntej ntawm kev luam theej duab, hu ua kev luam theej duab tsis sib cuag, uas suav nrog kev ceev ceev laser ib qho taw tes triangulation, laser kab luam theej duab, thiab kev luam theej duab lub teeb dawb, tab tom nce qib sai heev. Txoj kev no siv cov teeb laser lossis lub teeb dawb uas raug tso tawm rau ntawm qhov chaw ntawm qhov khoom. Ntau txhiab lub ntsiab lus tuaj yeem coj thiab siv tsis yog tsuas yog los xyuas qhov loj me thiab qhov chaw, tab sis los tsim cov duab 3D ntawm qhov khoom thiab. Cov "cov ntaub ntawv huab" no tuaj yeem xa mus rau CAD software los tsim cov qauv 3D ua haujlwm ntawm qhov khoom. Cov tshuab luam theej duab optical no feem ntau siv rau ntawm cov khoom mos lossis cov khoom me me lossis los pab txhawb kev tsim kho dua tshiab.

Cov khoom siv micrometrology probes

Cov txheej txheem soj ntsuam rau kev siv metrology metrology me me yog lwm qhov chaw tshiab. Muaj ntau lub tshuab ntsuas sib koom ua ke (CMM) muaj nyob hauv khw uas muaj lub microprobe sib xyaw ua ke rau hauv lub kaw lus, ntau lub tshuab tshwj xeeb ntawm cov chaw kuaj mob ntawm tsoomfwv, thiab ntau lub platform metrology uas tsev kawm ntawv tsim rau metrology metrology metrology. Txawm hais tias cov tshuab no zoo thiab feem ntau cov platform metrology zoo heev nrog cov nplai nanometric, lawv qhov kev txwv tseem ceeb yog lub micro/nano probe txhim khu kev qha, ruaj khov, thiab muaj peev xwm.^{[xav tau daim ntawv qhia]}Cov teeb meem rau cov thev naus laus zis microscale probing suav nrog qhov xav tau rau qhov siab aspect ratio probe uas muab peev xwm nkag mus rau qhov tob, nqaim nrog cov zog sib cuag tsawg kom tsis txhob ua puas rau qhov chaw thiab qhov raug siab (nanometer level).^{[xav tau daim ntawv qhia]}Tsis tas li ntawd, cov khoom siv microscale probes raug rau cov xwm txheej ib puag ncig xws li av noo thiab kev sib cuam tshuam ntawm qhov chaw xws li kev sib txhuam (ua los ntawm kev sib txuas, meniscus, thiab / lossis Van der Waals lub zog ntawm lwm tus).^{[xav tau daim ntawv qhia]}

Cov thev naus laus zis los ua kom tiav qhov kev soj ntsuam me me suav nrog cov qauv me me ntawm cov CMM probes, optical probes, thiab standing wave probe ntawm lwm yam. Txawm li cas los xij, cov thev naus laus zis optical tam sim no tsis tuaj yeem ntsuas me txaus los ntsuas qhov tob, nqaim, thiab qhov kev daws teeb meem optical raug txwv los ntawm qhov wavelength ntawm lub teeb. X-ray duab muab ib daim duab ntawm qhov feature tab sis tsis muaj cov ntaub ntawv metrology taug qab.

Cov ntsiab cai ntawm lub cev

Cov khoom siv optical probes thiab/lossis laser probes siv tau (yog ua tau ua ke), uas hloov CMMs mus rau kev ntsuas microscopes lossis ntau lub tshuab ntsuas sensor. Fringe projection systems, theodolite triangulation systems lossis laser distance thiab triangulation systems tsis hu ua measuring machines, tab sis qhov tshwm sim ntawm kev ntsuas yog tib yam: ib qho chaw. Laser probes siv los ntes qhov deb ntawm qhov chaw thiab qhov chaw siv rau ntawm qhov kawg ntawm kinematic saw (piv txwv li: qhov kawg ntawm Z-drive component). Qhov no tuaj yeem siv interferometrical function, focus variation, light deflection lossis beam shadowing principle.

Cov tshuab ntsuas sib koom tes uas nqa tau

Txawm hais tias cov CMMs ib txwm siv lub probe uas txav mus rau ntawm peb lub Cartesian axes los ntsuas cov yam ntxwv ntawm lub cev ntawm ib yam khoom, cov CMMs uas nqa tau siv tau siv ob qho tib si caj npab lossis, hauv cov ntaub ntawv ntawm optical CMMs, cov tshuab scanning tsis muaj caj npab uas siv cov txheej txheem optical triangulation thiab ua rau muaj kev ywj pheej tag nrho ntawm kev txav mus los ib puag ncig cov khoom.

Cov CMMs uas nqa tau nrog cov caj npab sib txuas muaj rau lossis xya txoj kab uas muaj cov encoders rotary, es tsis yog cov linear axes. Cov caj npab nqa tau yog lub teeb (feem ntau tsawg dua 20 phaus) thiab tuaj yeem nqa thiab siv yuav luag txhua qhov chaw. Txawm li cas los xij, cov CMMs optical tau siv ntau dua hauv kev lag luam. Tsim los nrog cov koob yees duab compact linear lossis matrix array (zoo li Microsoft Kinect), cov CMMs optical me dua li cov CMMs portable nrog caj npab, tsis muaj xov hlau, thiab ua rau cov neeg siv yooj yim ntsuas 3D ntawm txhua hom khoom nyob yuav luag txhua qhov chaw.

Qee cov ntawv thov uas tsis rov ua dua xws li kev tsim kho rov qab, kev tsim qauv sai, thiab kev tshuaj xyuas loj ntawm txhua qhov loj me yog qhov zoo tshaj plaws rau cov CMMs uas nqa tau. Cov txiaj ntsig ntawm cov CMMs uas nqa tau yog ntau yam. Cov neeg siv muaj kev ywj pheej hauv kev ntsuas 3D ntawm txhua hom khoom thiab nyob rau hauv qhov chaw nyob deb / nyuaj tshaj plaws. Lawv yooj yim siv thiab tsis xav tau ib puag ncig tswj hwm los ntsuas qhov tseeb. Ntxiv mus, cov CMMs uas nqa tau feem ntau raug nqi tsawg dua li cov CMMs ib txwm muaj.

Qhov kev pauv pauv ntawm cov CMMs uas nqa tau yooj yim yog kev ua haujlwm tes (lawv ib txwm xav tau tib neeg siv lawv). Tsis tas li ntawd, lawv qhov tseeb tag nrho tuaj yeem tsis meej dua li ntawm hom choj CMM thiab tsis haum rau qee qhov kev siv.

Cov tshuab ntsuas ntau yam

Cov thev naus laus zis CMM ib txwm siv cov khoom siv kov tau niaj hnub no feem ntau muab sib xyaw nrog lwm cov thev naus laus zis ntsuas. Qhov no suav nrog cov cuab yeej ntsuas laser, video lossis lub teeb dawb los muab qhov hu ua kev ntsuas ntau lub sensor.