Analiza dizajna i mehaničke karakteristike trodimenzionalne mjerne sonde za fleksibilnu HIN-u

Sonda je suštinska komponenta koordinatne mjerne mašine (CMM). Posljednjih godina istraživači se sve više fokusiraju na trodimenzionalne sonde zbog svojih svestranih parametara mjerenja i fleksibilnih metoda mjerenja. I domaći i međunarodni istraživači bili su posvećeni aplikaciji i razvoju sondi, uključujući istraživanje novih struktura sonde i teoriju greške sonde. Kao rezultat toga, trodimenzionalne sonde se češće koriste u različitim vrstama mjerne opreme koordinate.

Integralna sonda pojavila se kao glavni smjer razvoja zbog svog mehaničkog performansi i teorijskog modela bliži idealnoj, kao i njegovu visoku integraciju i preciznost. Integralna trodimenzionalna sonda sadrži fleksibilni mehanizam šarke koji je temeljno analiziran za njena mehanička svojstva.

Dizajn strukture trodimenzionalne mjerne glave uključuje vodni mehanizam i cjelokupni dizajn strukture. Mehanizam vodiča sastoji se od tri šarke - jedan za prijevod u x smjeru, jedan za prijevod u z mjesto i jedan za prijevod u smjeru y. Ove šarke su međusobno povezane u paralelogramskoj konfiguraciji, osiguravajući da se sonda paralelno kreće tokom trodimenzionalnih mjerenja.

Ukupni dizajn strukture 3D sonde uključuje translacione aktuatore (šarke) u svakom smjeru, kao i senzorima za raseljenje za mjerenje pomaka ovih aktuatora. Mjerna glava povezana je sa vođem mehanizmom kroz teme. Tijekom trodimenzionalnog mjerenja, mjerna glava je pričvršćena na koordinatnu mjernu mašinu, dok se mjeri komad za mjerenje fiksiran na radnom stolu. Sonda tada čini kontakt sa dijelom koji se mjeri i pomiče se u smjeru X, Y i Z. Senzori induktivnosti otkrivaju pokret sonde, koji se zatim obrađuje za dobivanje rezultata mjerenja.

Integralni trodimenzionalni mehanizam sonde postiže se cjelokupnom metodom rezanja. Okvir i veličina fleksibilnog šarke dizajnirani su prema teorijskim razmatranjima, a cijeli mehanizam se obrađuje pomoću rezanja žica. Mehanizam se sastoji od dva paralelogramska mehanizma u svakom smjeru, čineći ukupno osam fleksibilnih šarki. Ovaj dizajn omogućava prevođenje unutar malog raspona pomaka, omogućavajući trodimenzionalno kretanje mjerne glave. Kompozitni mehanizam smanjuje ukupnu količinu sonde i poboljšava njegovu integraciju. SENZORI I SIGURNI Ploča su integrirani u šuplje dijelove mehanizma za smanjenje vanjskog smetnja i poboljšanja tačnosti otkrivanja.

Fleksibilni mehanizam šarke koji se koristi u trodimenzionalnoj sondi je mehanizam veze bez mehaničkog sklopa. Koristi elastičnu deformaciju materijala za postizanje željenog ograničenja. Ovaj pristup nudi prednosti u odnosu na tradicionalna mehanička ograničenja, kao što su bez jaza ili trenja i bliže idealnom ograničenju. Upotreba paralelograma Mehanizma u mehanizmu šarke osigurava visoku razinu, visoku točnost vode i kompaktna i lagana struktura.

Analiza trenutnog savijanja u fleksibilnom mehanizmu šarke otkriva odnos između vanjske sile i momenta savijanja. Analizom ugao rotacije šarke i kretanja radnog stola, utvrđeno je da su ugao rotacije i raseljavanje proporcionalne sili. Fleksibilni mehanizam šarke ponaša se sličan proljeće, s elastičnim koeficijentom koji se može izračunati na osnovu njegovih dizajnerskih parametara.

Zaključno, ovaj članak govori o dizajnu i analizi integralnog trodimenzionalnog mehanizma sonde na osnovu fleksibilnog šarka. Nalazi ističu odnos između vanjske sile i ugao rotacije i zapremina, naglašavajući proporcionalni odnos između ovih faktora. Istraživanje o pogreškama parametara, nelinearna deformacija fleksibilnog šarka, a teorijska kompenzacija su područja koja zahtijevaju daljnje istraživanje u dizajnu trodimenzionalnih mehanizama sonde. Kroz kontinuirana napretka i poboljšanja, upotreba trodimenzionalnih sondi u koordinacijskoj mjernoj opremi i dalje će se širiti, što dovodi do poboljšane preciznosti i preciznosti mjerenja.