ШЕСТИОСЕВАЯ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована в прецизионных обрабатывающих центрах и координатно-измерительных машинах.
Во всех отраслях промышленности стоит задача контроля параметров мелкоструктурных деталей с высокой точностью.
Известны координатно-измерительные машины портального типа с прецизионным устройством для позиционирования подвижного органа (патент на изобретение РФ №2008197, МПК B25J 11/00).
Данное устройство не имеет достаточных функциональных возможностей измерения с высокой точностью в пределах наноразмеров.
Наиболее близким техническим решением для контроля размеров, принятым за прототип, является шестиосевая координатно-измерительная машина и способы калибровки измерительного наконечника для нее (патент на изобретение РФ №2345884, МПК В25J 11/00 (2006.01), G01B 5/00 (2006.01) 2009, Бюл №4).
Недостатком такой машины является то, что поступательное движение тяг, перемещающих рабочий орган, включающий в себя каретку с закрепленным на ней датчиком щуповым, с закрепленным в нем измерительным наконечником, происходит от шарико-винтовой пары, не обладающей высокой точностью перемещения поступательных движений тяг из-за наличия зазоров, температурных влияний и инерционности системы, в результате чего, невозможно производить замеры в области наноразмеров.
Созданная полезная модель направлена на обеспечение повышения контроля размеров в области наноразмеров и точности позиционирования подвижного измерительного органа за счет возможности его точной установки. Указанная задача достигается тем, что шестиосевая координатно-измерительная машина для контроля в зоне наноразмеров, содержащая поступательно перемещающиеся тяги с приводом для перемещения каретки в рабочей области координатно-измерительной машины, содержит на перемещающихся тягах пьезопакетные актюаторы, соединенные с кареткой датчика щупового и получающие сигналы от ЭВМ. Таким образом, шестиосевая координатно-измерительная машина для контроля размеров в области наноразмеров соответствует критерию полезной модели «новизна».
Полезная модель поясняется чертежами, на фиг.1 изображена схема устройства в одной проекции.
Устройство состоит из силового корпуса 1, располагающегося на виброустойчивом основании 2. На измерительной раме 3 со стойками 4 установлены шесть линейных измерителей - лазерных интерферометров 5, подвешенных на измерительной раме 3 с помощью шарниров 6. На силовом корпусе 1 с помощью шарниров 7 закреплены шесть приводов 8, управляемых программируемым блоком управления 9, которые обеспечивают поступательное движение тяг 10, на которых установлены пьезопакетный актюатор 11, перемещающих рабочий орган 12, включающий в себя каретку 13 с закрепленным на ней датчиком щуповым 14. В датчике закреплен измерительный наконечник 15.
Машина работает следующим образом. Каждый из шести линейных измерителей - лазерных интерферометров 5 измеряет расстояние между кареткой 13 и шарниром 6, который находится на жесткой неподвижной измерительной раме 3, обеспечивая измерение таких расстояний шести точек каретки, что позволяет определять положение подвижного рабочего органа устройства 12 относительно измерительной рамы и жестко связанного с ней стола шестиосевой координатно-измерительной машины. Сигнал о рассогласовании размеров от шести линейных измерителей - лазерных интерферометров поступает на ЭВМ и далее передается на блоки управления 9, выделяющих сигнал на осуществление движения рабочего органа устройства с помощью приводов 8 и тяг 10. При наличии величины сигналов в области наноразмеров сигнал с блока управления выдается на пьезопакетный актюатор, обеспечивающий необходимые перемещения с усилием от сотен до тысяч Ньютонов. При достижении касания измерительного наконечника 15 поверхности детали программное обеспечение пересчитывает данные лазерных интерферометров 5 в декартовы координаты. По этим декартовым координатам при проведении измерений рассчитываются с помощью ЭВМ необходимые параметры измеряемого объекта.
Таким образом, применение шестиосевой координатно-изммерительной машины с пъезоконтактными актюаторами позволяет перемещать и вращать рабочий орган в пределах рабочей зоны на величину наноразмеров, что обеспечивает высокую точность измерений.
Использование предлагаемой шестиосевой координатно-измерительной машины по сравнению с существующими имеет следующие преимущества:
1. Обеспечивает высокую точность измерений в пределах наноразмеров.
2. При измерении мелкоструктурных деталей может использоваться щуп (игла).