Шестиосевая координатно-измерительная машина с пассивной упругодемпфирующей системой

Полезная модель относится к станкостроению и может быть использована в особо точном машиностроении.

Создание полезной модели направлено на обеспечение повышения точности позиционирования подвижного органа, расширения функциональных возможностей за счет повышения динамической устойчивости системы при изменении быстродействия измерений.

Шестиосевая координатно-измерительная машина, содержащая поступательно перемещающиеся тяги с приводом для перемещения каретки в рабочей области координатно-измерительной машины, отличающаяся тем, что содержит параллельно перемещающиеся тягам дополнительные звенья, содержащие упруго-деформирующие инерционные элементы, образующие гасители колебаний.

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 рабочего органа (см. патент на изобретение РФ 2008197, МПК B25J 11/00).

Данное устройство не имеет достаточных функциональных возможностей измерения с высокой точностью в пределах наноразмеров из-за недостаточной динамической устойчивости при повышении быстродействия.

Наиболее близким техническим решением для контроля размеров, принятым за прототип, является шестиосевая координатно-измерительная машина (патент на полезную модель RU 95284 U1 кл. В23В 5/00 (2006.01)).

Недостатком такой машины является то, что недостаточная динамическая устойчивость при повышении ее быстродействия приводит к потере точности измерений и снижению производительности работы.

Созданная полезная модель направлена на обеспечение повышения точности контроля размеров при увеличении быстродействия проводимых измерений и обеспечения точного позиционирования измерительного органа за счет увеличения динамической устойчивости подвижных измерительных органов.

Указанная задача достигается тем, что шестиосевая координатно-измерительная машина для контроля в зоне наноразмеров, содержащая поступательно перемещающиеся тяги с приводом каретки в рабочей области координатно-измерительной машины, содержит параллельно перемещающиеся тягам дополнительные звенья, содержащие упругодемпфирующие инерционные элементы, образующие гасители колебаний. ЭВМ управляет всеми приводами звеньев, исходя из требуемой кинематики каждого звена.

Таким образом, шестиосевая координатно-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, а на фиг.2 - схема дополнительного звена.

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, которые обеспечивают поступательное движение тяг 10, а также параллельно им закреплены дополнительные звенья 11, содержащие упругодемпфирующие инерционные элементы, образующие гасители колебаний. ЭВМ управляет программируемым блоком управления 9. Звенья 11 соединены подвижной тягой с кареткой 12.

Дополнительные звенья 11, установленные параллельно тягам 10, содержат (фиг.2) упругий 14 и демпфирующий элемент 15 привода датчика, оказывающими влияние на перемещение стола 13.

Машина работает следующим образом.

Каждый из шести линейных измерителей - лазерных интерферометров 5 измеряет расстояние между кареткой 12 и шарниром 6, который находится на жесткой неподвижной измерительной раме 3, обеспечивая измерение расстояний шести точек каретки, что позволяет определять положение подвижного рабочего органа устройства каретки 12 относительно измеряемой рамы и жестко связанного с ней стола 13 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 движение рабочего органа устройства с помощью приводов 8 и тяг 10. При повышении быстродействия в машине проявляется недостаточная динамическая устойчивость, которая гасится упругодемпфирующими элементами 11, работающими в пассивном режиме, устраняя колебания рабочего стола 13 с кареткой 12.

Таким образом, применение шестиосевой координатно-измерительной машины с дополнительными звеньями, обеспечивающими устранение недостаточной динамической устойчивости системы, т.е. устранение колебания стола, позволяет в процессе работы менять режимы измерений, что повышает производительность труда и точность измерений, так как исчезает необходимость затраты времени на «успокоение» системы.

Шестиосевая координатно-измерительная машина, содержащая поступательно перемещающиеся тяги с приводом для перемещения каретки в рабочей области координатно-измерительной машины, отличающаяся тем, что она содержит перемещающиеся параллельно упомянутым тягам дополнительные звенья, содержащие упругодемпфирующие инерционные элементы, образующие гасители колебаний.