ШЕСТИОСЕВАЯ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована в прецизионных обрабатывающих центрах и координато-измерительных машинах. Во многих отраслях промышленности стоит задача изготовления, измерения и контроля разнообразных высокоточных изделий в лабораторных и промышленных условиях.
Известны координатно-измерительные машины портального типа, обеспечивающие изготовление и контроль изделий с высокой точностью, (см. патент на изобретение РФ №2008197, МПК В25J 11/00).
Данное устройство не имеет достаточных функциональных возможностей измерения с высокой точностью в пределах наноразмеров из-за климатических влияний окружающей среды.
Наиболее близким техническим решением для контроля наноразмеров, принятым за прототип, является «Шестиосевая координатно-измерительная машина» (патент на полезную модель №95284 U1 МПК В23В 5/00(2006.01)).
Недостатком такой машины является то, что при ее эксплуатации в различных климатических условиях (изменение температуры окружающей среды) происходят изменения длины поступательно движущихся тяг 10, на которых установлены пьезопакетные актюаторы 11, перемещающие рабочий орган 12, включающий в себя каретку 13 с датчиком щуповых 14 с закрепленным измерительным наконечником 15.
В результате воздействия температурных полей происходит изменение длины тяг, происходит искажение сигнала о рассогласовании размеров шести линейных измерителей - лазерных интерферометров.
Созданная полезная модель направлена на обеспечение повышения контроля размеров в области наноразмеров и точности позиционирования подвижного измерительного органа за счет возможности его точной установки при изменении температуры.
Указанная задача достигается тем, что шестиосевая координато-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 и выдающие сигналы на блок ЭВМ об изменении длины тяг, а лазерный луч располагается внутри тяги с целью уменьшения воздействия влияния окружающей среды.
Таким образом, шестиосевая контрольно-измерительная машина для контроля в области наноразмеров соответствует критерию полезной модели «новизна».
Полезная модель поясняется чертежами, на фиг.1 изображена схема устройства в одной проекции и на фиг.2 линейный измеритель.
Устройство состоит из силового корпуса 7, располагающегося на виброустойчивом основании 2. На измерительной раме 3 со стойками 4 установлено шесть линейных измерителей - лазерных интерферометров 5, подвешенных на измерительной раме 3 с помощью шарниров 6. Линейные измерители (фиг.2) выполнены из неподвижного цилиндра 1 и подвижного 2, неподвижный цилиндр 1 закреплен на сфере 3 (фиг.2), которая крепится на измерительной раме 3 (фиг.1), а также на нее установлен измеритель 4 с лазерным интерферометром 5. На корпусах установлены пьезопакетные актюаторы 6 и 7 контроля изменения длины цилиндров. Линейные измерители соединены с кареткой 7 (фиг.1), имеющей измерительный наконечник 8 (фиг.1) и подвижным рабочим органом устройства 9.
Шестиосевая координатно-измерительная машина работает следующим образом. Каждый из шести измерителей - лазерных интерферометров 5 измеряет расстояние между кареткой 7 и шаровым шарниром 6, который находится на жесткой измерительной раме 3, обеспечивая измерения таких расстояний шести точек каретки 7, что позволяет определять положение подвижного рабочего органа 9 относительно измерительной рамы и жестко связанного с ней стола шестиосевой координатно-измерительной машины, при этом лазерный луч, находящийся в цилиндре 7 и 2, защищен от воздействия внешних условий, а пьезопакетные актюаторы 6 и 7 (фиг.2) выдают сигнал об изменении длины цилиндров от внешних воздействий. В результате чего на ЭВМ обрабатываются сигналы и получают высокую точность измерения.
Таким образом применение шестиосевой координатно-измерительной машины с расположением лазерного луча в цилиндрах и применение пьезопакетных актюаторов позволяют повысить точность измерений.
Использование предлагаемой шестиосевой координатно-измерительной машины по сравнению с существующими имеет следующие преимущества:
1. Уменьшено количество деталей, установленных в измерениях.
2. Упрощена конструкция машин.
3. Размещение лазерного луча внутри стоек позволило устранить внешние воздействия окружающей среды, что обеспечило стабильность его и повысило точность измерений.
4. Применение пьезопакетных актюаторов позволило производить учет линейного удлинения стоек от влияния изменений температуры окружающей среды.