Souřadnicové měřicí stroje

Souřadnicové měřicí stroje umožňují měření komplexní geometrie i těch nejsložitějších součástí. Využívá se přesných odměřovacích systémů ve spojení s výpočetní technikou.

Podle konstrukce se souřadnicové stroje dělí na:

• jednosouřadnicové měřicí stroje - měření v jedné ose (délka)
• dvousouřadnicové měřicí stroje - měření ve dvou osách (plocha)
• třísouřadnicové měřicí stroje - měření ve třech osách (prostor)

Třísouřadnicové měřicí stroje - vrchol techniky měření geometrických veličin. Na jedno upnutí součásti umožňují složité měření ve třech navzájem kolmých osách, a to s velkou rychlostí. Třísouřadnicové stroje jsou umísťovány přímo do výroby nebo se používají v laboratořích.

Přesnost těchto strojů je až 0,1 µm.

Souřadnicový měřicí stroj se skládá z těchto částí:

• vlastní měřicí stroj (základní těleso stroje, měřicí stůl, posuvové zařízení, měřicí a snímací hlavy)
• počítač pro řízení měřicích procesů a pro zpracování výsledků měření
• periferní zařízení pro vstup a výstup dat

Měřicí (snímací) hlavy

• dotekové - jsou v přímém styku s měřeným objektem
• bezdotekové - nedochází k přímému kontaktu s měřeným objektem

Dotekové snímací hlavy

Měřící hlava se dotýká měřeného objektu prostřednictvím měřicího doteku ukončeného rubínovou kuličkou. Snímací doteková síla bývá menší než 0,01 N.

Pohyb dotekové sondy se přenáší ve všech třech osách současně na indukční snímače polohy.

Souřadnice těchto bodů jsou pak s velkou rychlostí zaznamenávány do paměti (až několik set bodů za sekundu), následně pak zpracovány pomocí počítače.

 

 

Obr. 1: Měření pomocí dotekové snímací hlavy

Bezdotekové snímací hlavy

Umožňují získání podstatně více informací v kratším čase - zrychlují měření.

Používá se:

• optická měřicí hlava s kamerou CCD (světlocitlivé body uspořádané po řádcích)
• laserová měřicí hlava

 

Obr. 2: Měření pomocí optické měřicí hlavy

Měření na souřadnicovém měřicím stroji

Předností souřadnicové měřicí techniky je získání vyčerpávajících informací o rozměrech, tvaru a vzájemné poloze snímaných tvarových prvků a to na základě zjištění souřadnic jednotlivých měřených bodů.

Jednotlivé body kontrolované součásti se snímají měřicí hlavou a z jejich souřadnic pak počítač vyhodnotí zvolené charakteristiky, např.:

• vzdálenosti bodů
• středy, rozteče a průměry otvorů
• průsečíky os
• středy oblouků
• rovinnost, přímost, kolmost, rovnoběžnost, apod.

Souřadnicový měřicí stroj je vybaven rozsáhlým softwarem, jehož základem je univerzální měřicí a vyhodnocovací program, často doplněný o statistické zpracování výsledků měření.

Měření a vyhodnocování se pak provádí na základě tohoto programu zcela automaticky.

Systém pak umožňuje:

• automatické porovnání měřených hodnot s předvolenými výrobními tolerancemi a mezními úchylkami, včetně tisku měřených hodnot a vyznačení hodnot ležících mimo toleranci
• automatické zpracování protokolu o měření

Při použití vhodné měřicí hlavy a elektronického řízení posuvů lze zajistit souvislé snímání souřadnic s velkou rychlostí.

Měřicí roboty

Jsou to souřadnicové měřicí stroje, které umožňují rychlé měření přímo ve výrobě.

Požadavky na rychlost měření vyžadují velké rychlosti polohování posuvů měřicího robotu (až 1 000 mm.s^-1), při zrychlení několik m.s^-2.

 

 

Zdroje

• BUMBÁLEK, Leoš a kol. Kontrola a měření: pro SPŠ strojní. Vyd. 1. Praha: Informatorium, 2009. 206 s. ISBN 978-80-7333-072-9.
• DILLINGER, Josef a kol. Moderní strojírenství pro školu i praxi. Vyd. 1. Praha: Europa-Sobotáles, 2007. 608 s. ISBN 978-80-86706-19-1.
• NENÁHLO, Čeněk. Měření vybraných geometrických veličin. Praha: Česká metrologická společnost, 1999.

Obrázky:

• Pokud není uvedeno jinak, autorem obrázků je Ing. Oldřich Fojtek.