Проектирование и механические характеристики Анализ трехмерного измерительного зонда для гибкого HIN

Зонд является важным компонентом координатной измерительной машины (CMM). В последние годы исследователи все чаще сосредотачиваются на трехмерных зондах из-за их универсальных параметров измерения и гибких методов измерения. Как внутренние, так и международные исследователи были посвящены применению и разработке зондов, включая исследование новых структур зондов и теорию ошибок зонда. В результате трехмерные зонды используются чаще в различных типах оборудования измерения координат.

Интегральный зонд стал основным направлением развития из -за его механической производительности, а теоретическая модель была ближе к идеальной, а также его высокой интеграции и точности. Интегральный трехмерный зонд оснащен гибким шарнирным механизмом, который был тщательно проанализирован на его механические свойства.

Конструкция конструкции трехмерной измерительной головки включает в себя направляющий механизм и общую конструкцию. Гид механизм состоит из трех петли - один для перевода в направлении X, один для перевода в направлении Z, и один для перевода в направлении Y. Эти петли взаимосвязаны в конфигурации параллелограмма, гарантируя, что зонд перемещается параллельно во время трехмерных измерений.

Общая конструкция структуры трехмерного зонда включает в себя трансляционные приводы (петли) в каждом направлении, а также датчики смещения для измерения смещений этих приводов. Измерительная головка подключена к направляющему механизму через резьбы. Во время трехмерного измерения измеренная головка фиксируется на машине измерения координат, в то время как измерение заготовки фиксируется на рабочей упаковке. Затем зонд устанавливает контакт с измеренной частью, и движется в направлениях x, y и z. Датчики индуктивности обнаруживают движение зонда, которое затем обрабатывается для получения результатов измерения.

Интегральный трехмерный механизм зонда достигается с помощью общего метода резки. Схема и размер гибкого шарнира разработаны в соответствии с теоретическими соображениями, и весь механизм обрабатывается с использованием проводной резки. Механизм состоит из двух параллелограммов механизмов в каждом направлении, что делает в общей сложности восемь гибких петли. Эта конструкция допускает перевод в пределах небольшого диапазона смещения, что позволяет трехмерному движению измерительной головки. Композитный механизм уменьшает общий объем зонда и улучшает его интеграцию. Датчики и платы схемы приобретения интегрированы в полые части механизма, чтобы уменьшить внешние помехи и повысить точность обнаружения.

Гибкий механизм шарниров, используемый в трехмерном зонде, представляет собой механизм связи без механической сборки. Он использует упругую деформацию материала для достижения желаемого ограничения. Этот подход предлагает преимущества по сравнению с традиционными механическими ограничениями, такими как отсутствие разрыва или трения и ближе к идеальному ограничению. Использование механизма параллелограмма в шарнирном механизме обеспечивает высокую фракцию смещения, высокую точность руководства и компактную и легкую структуру.

Анализ изгибающего момента в гибком механизме шарнира выявляет взаимосвязь между внешней силой и изгибающим моментом. Анализируя угол поворота шарнира и перемещение рабочего стола, обнаруживается, что угол вращения и смещение пропорциональны силе. Гибкий механизм шарнира ведет себя похоже на пружину с упругим коэффициентом, который можно рассчитать на основе его дизайнерских параметров.

В заключение, в этой статье обсуждается проектирование и анализ интегрального трехмерного механизма зонда, основанного на гибком шарнире. Результаты подчеркивают взаимосвязь между внешней силой и углом вращения и смещением, подчеркивая пропорциональную связь между этими факторами. Исследование ошибок параметров, нелинейной деформации гибкого шарнира и теоретической компенсации являются области, которые требуют дальнейшего изучения при проектировании трехмерных механизмов зонда. Благодаря постоянным достижениям и улучшениям использование трехмерных зондов в оборудовании измерения координат будет продолжаться, что приведет к повышению точности и точности измерения.