21 października 2021


Ramiona przegubowe 3D, powszechnie znane jako ramiona pomiarowe, to przenośne współrzędnościowe maszyny pomiarowe (CMM) określające i rejestrujące położenie końcówki pomiarowej w przestrzeni trójwymiarowej, oraz raportujące wyniki poprzez oprogramowanie.


Floris Rouw

Nazwa odzwierciedla faktyczny wygląd tego urządzenia, przypominającego ludzkie ramię z barkiem, łokciem, przedramieniem i nadgarstkiem. W celu ustalenia położenia końcówki pomiarowej każdy „przegub” wyposażony jest w chronione patentem szklane krążki nazywane koderami, które obliczają położenie końcówki pomiarowej podczas swobodnego przemieszczania się ramienia w przestrzeni roboczej.
Zasięg promieniowy ramienia po całkowitym rozłożeniu wynosi zwykle od 0,65 m do 2,00 m. W branży urządzeń CMM ramiona klasyfikuje się zgodnie z ogólnym zasięgiem roboczym, od 1,20 m aż do 3,65 m. Im krótsze ramię, tym bardziej jest ono precyzyjne, co wynika z mniejszego błędu mechanicznego związanego z długością poszczególnych odcinków. Ramiona można też klasyfikować według liczby osi obrotowych. Ramiona posiadają zazwyczaj 6 osi obrotu, ale jeśli urządzenie zakończone jest uchwytem do sterowania obrotowym nadgarstkiem, uważa się je za ramię 7-osiowe. 
Jedną z głównych zalet stosowania ramienia jest jego mobilność. W porównaniu z tradycyjnym sprzętem CMM, ramiona są znacznie mniejsze i lżejsze, dzięki czemu można je zabrać tam, gdzie znajduje się część czekająca na kontrolę, zamiast transportować część do urządzenia CMM. Pozwala to również zminimalizować czas przestoju maszyny oraz tzw. wąskie gardła w procesie kontroli jakości. Ponadto ramiona mają zdolność przystosowywania się do większości warunków temperaturowych, mogą więc działać w szerokim zakresie środowisk i nie wymagają klimatyzowanego pomieszczenia. Dokładność CMM jest lepsza niż w przypadku większości narzędzi ręcznych często stosowanych do kontroli. Przenośne ramiona pomiarowe są znacznie mniej kosztowne niż maszyny stacjonarne, są także łatwiejsze w użyciu dzięki prostym przyciskom na uchwycie, służącym do gromadzenia danych.
Typowe zastosowania ramion pomiarowych:

  • Kontrola geometrii: gromadzenie informacji dotyczących części celem ich porównania z rysunkami i planami
  • Pomiar względem modelu CAD: porównywanie części z modelem CAD w czasie rzeczywistym, z natychmiastowym wynikiem
  • Kontrola w trakcie produkcji: wykorzystanie mobilności ramienia i kontrola danej części zarówno przed, w trakcie jak i po zakończeniu produkcji, nie zdejmując jej z obrabiarki
  • Kontrola pierwszej serii: kontrolowanie i porównywanie wzorców przedseryjnych z wartościami nominalnymi
  • Wyrównanie: ustawianie przyrządów obróbkowych oraz uchwytów mocujących
  • Inżynieria odwrotna: możliwość rejestracji unikatowych cech badanej części za pomocą ramienia lub skanera z laserem liniowym, aby utworzyć model CAD w celach produkcyjnych lub do dokumentacji cyfrowej

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 9 (72) wrzesień 2013