Werth Fiber Probe-CMM Mikro Probe

Esnek ve yüzeyden bağımsız

TEMEL BİLGİLER BÖLÜM 2 Koordinat metrolojisinde, esas olarak dokunsal ve optik sensörler ile X-ışını bilgisayarlı tomografi kullanılır. Dokunsal sensörler, çalışma ilkeleri ile mekanik, optik, elektronik ve yazılımdan oluşan yapıları açısından farklılık gösterir, sonuç olarak optimal bir uygulama için bunların net anlaşılması gereklidir. Dokunsal ölçüm, ölçülecek nesnelerin yüzey özelliklerinden büyük ölçüde bağımsızdır.

Tüm dokunarak ölçüm yapan sensörlerin çalışma prensibi, ölçülen nesne ile fiziksel temasa dayanmaktadır. Bu temas esnasında, bir sonraki işlem için elektrik sinyalleri türetilir. Tetiklemeli ve taramalı problar arasında bir ayrım yapılır. Ölçüm sonucu, problama form elemanının (küre) hem geometrisini (= şekil ve boyut) hem de ölçülecek nesne yüzeyinin uzaydaki konumunu ve geometrik şeklini içerir. Dokunsal tarama sırasında problama noktasının konumu, iş parçası geometrisi dikkate alınarak, prob ölçüm küresinin merkezinin bilinen koordinatlarından matematiksel bir düzeltme ile belirlenir.

Dokunsal ölçüm, geleneksel manuel ölçüm yöntemlerine (kumpas, komparatör) karşılık gelir ve ölçülecek nesnelerin yüzey özelliklerinden büyük ölçüde bağımsızdır. Probe ağacı ve "Yıldız problar" ile bir nesne, nispeten az çabayla tüm yönlerden üç boyutlu olarak ölçülebilir.

Dokunsal elektrikli sensörler

Temasla tetiklemeli problarla, prob ucu ölçüm nesnesine dokunur dokunmaz koordinat ölçüm makinesinin cetvellerinde okunmak üzere bir sinyal üretilir. Ölçüm noktası, ölçüm cihazının koordinatlarından elde edilir ve prob küresinin merkezini ifade eder. Tüm temaslı tetiklemeli probların ortak dezavantajı, koordinat ölçüm makinesinin bir ölçüm noktası belirlemek için ölçüm nesnesiyle temas ettirilmesi ve ardından tekrar temastan çıkarılması gerekliliğidir.

Bir tarama probu sisteminde, sensör kendi yer değiştirme ölçüm sistemlerine (cetveller, indüktif sensörler, optik ölçüm sistemleri) sahiptir. Ölçülen nesneye dokunulduğunda prop ucu herhangi bir yönde saparsa, bu sapmanın büyüklüğü bu yer değiştirme ölçüm sistemlerinin bilgilerinden belirlenebilir. Ölçüm noktası, sensör sapmasının makinenin koordinat sistemindeki sensör konumu üzerine bindirilmesiyle elde edilir.

Tek noktaların ölçümü için, tarama probe sisteminin ölçüm prensibi, tüm problama süreci boyunca (sapma ve geri dönüş hatası) ölçüm noktalarının sürekli olarak kaydedilmesini mümkün kılar. Buradan, ortalaması alınmış ve dolayısıyla tekrarlanabilir ölçüm noktaları belirlenebilir. Prob ile ölçüm sürecinin tam akışı da kaydedilebilir ve varsayılan sıfır sapma için problama noktası (0 N problama kuvveti ile problama) bundan tahmin edilebilir.

Uygun bir kontrol sistemi ile, yüzeylerin otomatik taranması için temaslı problar da kullanılabilir. Bu yöntemle birçok yüzey noktası nispeten kısa bir sürede ölçülebilir. Tarama, bilinmeyen üç boyutlu yüzeyler üzerinde veya belirlenen koordinat yolları dikkate alınarak (örneğin CAD verilerinden) gerçekleştirilebilir. Bu, çok daha hızlı taramayı mümkün kılar, çünkü prob sapmasından sonraki kontrol süreci daha kolay hale gelir veya tamamen atlanabilir. İş parçası özelliklerinin (hassasiyet, geometrik unsur boyutu) izin vermesi koşuluyla, ölçüm probu sistemlerinin kullanımı evrensel olarak mümkündür.

Dokunsal(temaslı)-optik mikro probe(sensör)

Werth Fiber Probe

Geleneksel dokunsal sensörlerin ortak özelliği, sinyalin problama küresinden sert bir şaft(uzatma) aracılığıyla gerçek sensöre (anahtar, piezo elemanı) iletilmesidir. Prob ucunun herhangi bir esnemesi ölçüm sonucunu etkilediğinden, mümkün olan en sert şaftları kullanmak amaçlanmaktadır. Bu durum; kullanılan sensör teknolojisi ile bağlantılı olarak, nispeten büyük boyutlara ve problama kuvvetlerine yol açar.

Şaftın(uzatmanın) sadece ucu konumlandırmak için kullanıldığı dokunsal-optik tarama sensörleri ile bu dezavantajların önüne geçilmiş olur. Werth Fiber Probe için, ucun yanal yönde sapmasının (x, y) belirlenmesi bir görüntü işleme sensörü ile gerçekleştirilir. Tarama sensörü prensibi sayesinde, tek nokta ölçümlerinin yanı sıra tarama işlemleri de gerçekleştirilebilir. Fiber prob için tipik uygulamalar, boyutları 0,5 mm'den 10 µm'ye kadar olan delikler ve yarıklar, fiber optik konektörler, mikro dişliler (modül yaklaşık 0,1 mm, bkz. Şekil 2) ve yakıt enjeksiyon memeleridir. Üretim endüstrimizi düşünerek ihtiyaçlar karşısında bu örnekleri çoğaltmak mümkündür. Fiber probe ile yüzey pürüzlülük ölçümleri de yapabilirsiniz.

İlave bir optik mesafe sensörünün entegre edilmesiyle, şaft yönündeki prob sapması da ölçülebilir. Bu sayede karşımıza Werth Fiber Probe 3D çıkar, geleneksel ölçüm probları için de mevcut olan tüm çalışma modlarında kullanılabilir. Mikro optiklerin (cep telefonları için lensler), kalıplanmış kauçuk parçaların yanı sıra mikro dişlilerin taranması da muhtemel uygulama alanları dahilindedir.

Küçük boyutları ve problama kuvvetleri nedeniyle, fiber probe özellikle dokunmaya duyarlı veya kolayca deforme olabilen ölçüm nesnelerinde kullanılabilir. Görüntü işleme ve mesafe sensörünün iş parçası geometrisinin doğrudan optik ölçümü için de kullanılabilmesi de bir diğer avantajıdır. Bu şekilde donatılmış bir cihaz, ek sensörler olmadan optik-dokunsal çok sensörlü koordinat ölçüm makinesi olarak kullanılabilir. Çalışma prensibi nedeniyle, fiber prob şu anda görüntü işleme sensörü dışında koordinat ölçüm makineleri için en hassas sensörlerden biridir.