آنالیز طراحی و برنامه های کاربردی لیزر بال بار برای دقت کالیبراسیون ماشینهای چند محور

اختصاصی از یارا فایل آنالیز طراحی و برنامه های کاربردی لیزر بال بار برای دقت کالیبراسیون ماشینهای چند محور دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

آنالیز طراحی و برنامه ­های کاربردی لیزر بال بار برای دقت کالیبراسیون ماشینهای چند محور

22 صفحه در قالب word

چکیده  :

روش­های معمول برای اندازه­ گیری خطای حجمی از مختصات دکارتی ماشین ابزار با استفاده از یک گام سنج یا تداخل سنج لیزر وقت گیر است. برای ماشینهای چند محور که اسپیندل مستواند نوسان کند, کالیبراسیون خطای حجمی حتی سختتر است.

در این تحقیق یک لیزر بال بار سه بعدی جدید  (3D-LBB) برای راه­اندازی و اندازه­گیری سریع موقعیت ابزار نسبت به میز کار در هر نقطه کاری از ماشین چند محور توسعه داده شده است.دستگاه شامل استفاده از یک لیزر بال بار و دو انکودر لیزری دورانی برای تشخیص مسیر هدف در سیستم مختصات کروی است. طراحی ابزار مورد بحث است و ویژگی­های خطا برای ارتقاء دقت دستگاه تجزیه و تحلیل شده­اند.برنامه­های کاربردی برای اندازه­گیری خطای حجمی یک روبات و دو نوع از ماشین ابزار ,قابلیت دقت بالای لیزر بال بار سه بعدی را نشان می­دهد.

معرفی

تکنیک انجام تست دقت ماشین ابزار CNC می­تواند در خیلی از استاندارد­ها مانندISO230   یا ASME B5.54(1993) یافت شود.اکثر ابزار­های  اندازه­گیری خطی موجود تک بعدی هستند.  مانند تداخل سنج لیزر یا گام سنج. برای تست دایره­ای در حرکت دو بعدی به طور مشخص در ISO230-4(1998) آمده است.بعضی ابزار­ها مانند دابل بال بار (DBB) توسط(Bryan1982) و (Burdekin و jwye 1992) ودر آخرین لیزر ­بال ­بار

(LBB) توسط (Ziegert و Mize , Schmitz و Ziegert 2000 ) توسعه داده شدند. اگرچه این ابزار ها قادر به اندازه­گیری خطای دو محور هستند اما آنها هنوز تنها به یک بعد حساس هستند.

برای اندازه­گیری خطای حجمی ماشین ابزار,روشهای زیادی برای تشخیص 21 خطای جزئی وجود داردو سپس از روش ماتریس انتقال همگن (HTM) یا روش آنالیز حرکتی (Soons,Theuws,و Schellenkens 1992) برای خطاهای فضایی در حالت خاموشی خط (OFF-LINE) استفاده می­کنند.وانگ , در سال 2000 مطابق استاندارد ASME B5.54 برای اندازه­گیری خطای حجمی به طور مستقیم عمل کرد. استاندارد یک لیزر داپلر تغییر مکان سنج (LDDM) و یک آینه تخت بزرگ برای اندازه­گیری چهار قطر بدنه و ارزیابی خطای حجمی با استفاده از روش برداری را بکار می­گیرد.استاندارد صرفه جویی در زمان است اما تنها برای سختی ماشین­های cnc نوع سریالی معتبر است.

ماشین ابزار های شش محور برای انعطاف پذیری در پنج محور حرکتی توجه بیشتری را جلب می­کنند

(Patel و Ehman 1997). به هر حال با توجه به نوسان اسپیندل در جهات Pitch و yaw بیشتر سنسورها نیازمند به ایجاد امکان اندازه­گیری حرکت حجمی هستند. (Parenti و Gregorio 1999) . به هر حال در عمل این تجهیزات برای اجرا در صنعت خیلی گران قیمت هستند . تا کنون بعضی سیستم های ردیابی لیزری خوب (LTSs) طراحی شده در سیستم مختصات کروی وجود دارد که مستقیما می­تواند خطای حرکت سه بعدی را تشخیص دهد. (API 2002) . این سیستم در یک مسیر فعال در حال کار باید اجرا شود که نیاز به سنسور بازخورد و سرو کنترل برای ردیابی زمان واقعی هدف در حال حرکت دارد.این سیستم­ها نیاز به سیستم­های کنترل خیلی سریع و در نتیجه هزینه خیلی زیاد دارند.

یک طراحی جدید که مزایای LBB و LTSs را ادغام می­کند در این تحقیق برای اندازه­گیری سه بعدی اجسام در حال حرکت در زمان واقعی آمده است . این سیستم لیزر بال بار سه بعدی (3D-LBB) نام گذاری شده که بر اساس اصل مختصات کروی شامل تنها یک دستگاه اندازه­گیری خطی لیزری دقیق و دو انکودر چرخشی لیزری دقیق در حلقه پایه با یک بال بار قابل تغییر طول می­باشد. در این صورت یک چنین سیستمی می­تواند با یک کلگی مغناطیسی توسط هر هدف در حال حرکت سه بعدی تغییر طول دهد و حرکت آزادانه در فضا داشته باشد .این سنسورها به طور همزمان موقعیت گوی را ضبط کرده و تبدیل به مختصات دکارتی در زمان واقعی می­کنند.سیستم توسط یک تداخل سنج لیزری  HP کالیبره می­شود که دقت سیستم می­تواند جبران شده باشد و به درجه بالاتری ارتقاء یابد. از آنجائیکه این سیستم در حالت غیر فعال در فضای سه بعدی اجرا شده, هزینه ارزان است.

اصل طراحی لیزر بال بار سه بعدی  (3D-LBB)

طراحی سازه

شکل 1 پیکربندی سیستم 3D-LBB  را نشان می­دهد. سیستم در مختصات کروی ساخته شده که مرکز نصب حلقه مبدا (O) است.لوله تلسکوپی قابل تغییر طول (ساخته شده از الومینیوم الیاژی سخت کاری شده در سطح داخلی) روی مرکز حلقه نصب شده که می­تواند بسته به طول شعاع حرکت در دو یا سه بخش طراحی شده باشد. بین لوله داخلی و خارجی در یک جفت کشویی یک یاتاقان خطی در انتهای لوله خارجی و یک یاتاقان کشویی کوپر(مسی) در نزدیکی انتهای لوله داخلی به صورت ثابت برای جلوگیری از حرکت جانبی در هنگام تغییر طول میله نصب شده است.

حرکت 3D-LBB بوسیله انتهای دقیق گوی ایجاد می­شود که می­تواند توسط یک سوکت مغناطیسی که با هر جسم در حال حرکتی حمل می­شود کشیده شده باشد.حرکت شعاعی گوی (R) توسط یک سیستم اندازه­گیری خطی لیزری سایز کوچک مشخص شده که پرتو از میان لوله تلسکوپی عبور می­کند و بوسیله یک بازتابنده (رفلکتور) در انتهای میله به عقب بازتابیده می­شود .یک قطعه فولاد ضد زنگ مخروطی بازتابنده و میله را به هم متصل می­کند که اجازه چرخش زاویه­ای وسیعتر بین سوکت مغناطیسی و میله را می­دهد. برای کاهش وزن سیستم یک سیستم لیزر خطی ممکن است خیلی کمتر مورد نیاز باشد . این طرح ما بود. بنابراین به یک مغیاس فشرده لیزر داپلر ( مدل 109N LDS  ساخته شده توسط شرکت Optodyne  ) با ثبات طول موج تا 0.1ppm  و دقت سیستم تا 1.0ppm  تغییر داده شد.

حرکت Picth  (θ) و yaw (Ф) در میله با توجه به پایه حلقه توسط دو انکودر دوار لیزری دقیق (مدل k-1  ساخته شده توسط شرکت کانن ) مشخص شده است. هر انکودر مغیاس خیلی خوب از 81,000 ppr با یک برد تقسیم داخل کننده

(interpolator ) 16-di (مدل 2-16 ) اضافه دارد که رزولوشن می­تواند به یک آرک در ثانیه (arc-sec  ) برسد.

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است