مقدمه :
پراب ها يا همان کاوش گر ها بخش حس گر cmm ها مي باشند که عملا بخش اتصال دهنده اطلاعات ورودي با بخش نرم افزاري دستگاه مي باشند.کاوشگرها دنياي وسيعي دارند که باعث مي شود سازندگان اين دستگاه هيچ گاه به فکر ساخت همزمان دستگاه و پراب نيافتند تقريبا همه سازندگان اين دستگاه ها در دنيا از پراب هاي ساخته شده توسط شرکت هاي مخصوص سازنده پراب استفاده مي نمايند . در اين مقاله هدف براين است که اطلاعات مختصر مفيدي از کاوشگر ها به خواننده داده شود.
پراب ها يا همان کاوش گر ها بخش حس گر cmm ها مي باشند که عملا بخش اتصال دهنده اطلاعات ورودي با بخش نرم افزاري دستگاه مي باشند.کاوشگرها دنياي وسيعي دارند که باعث مي شود سازندگان اين دستگاه هيچ گاه به فکر ساخت همزمان دستگاه و پراب نيافتند تقريبا همه سازندگان اين دستگاه ها در دنيا از پراب هاي ساخته شده توسط شرکت هاي مخصوص سازنده پراب استفاده مي نمايند . در اين مقاله هدف براين است که اطلاعات مختصر مفيدي از کاوشگر ها به خواننده داده شود.
وقتي بازوهاي CMM با حرکتشان به محل موردنظر براي اندازه گيري نزديک مي شوند . با تماس به محل مورد نظر ،اندازه گيري را آغاز مي کنند ،قسمتي از دستگاه، که عمل لمس کردن و ارسال پيام به نرم افزار دستگاه جهت اندازه گيري را انجام مي دهد، Probe ناميده مي شود .
پرابها از يک ديدگاه به دو گروه تقسيم مي شوند :
1- پرابهاي تماسي
2- پرابهاي غير تماسي
پرابهاي تماسي از راه حس کردن قطعه مورد نظر، اطلاعات را به نرم افزار دستگاه انتقال مي دهند در حالي که پرابهاي غير تماسي از راه اسکن نمودن قطعه مورد نظر، با اشعه ليزر اين کار را مي کنند البته بايد توجه داشت که پرابهاي غير تماسي نسل دوم پرابها نمي باشند، بلکه اين نوع پرابها هم رديف پرابهاي تماسي قرار مي گيرند و فقط زماني که قطعه مورد نظر براي اندازه گيري بسيار نرم مي باشد و تماس پراب با آن باعث تغيير شکل آن مي شود (البته هر چقدر هم اين تغيير شکل کم باشد قابل ملاحظه خواهدبود چون دقت CMM ها بسيار بالااست و طبعاً قطعه مورد اندازه گيري با اين دستگاه نيازمند اندازه گيري دقيق مي باشد ) بهمين دليل از پرابهاي غير تماسي استفاده مي شود.
از منظر ديگر باز هم پرابها به دو دسته ديگر تقسيم مي شوند .
1- نوع دستي
2- نوع خود کار
پرابها مي توانند اندازه و اشکال مختلفي داشته باشند که با توجه به شکل قطعه مورد نظر براي اندازه گيري از آنها استفاده مي شود .
1- پرابهاي تماسي
2- پرابهاي غير تماسي
پرابهاي تماسي از راه حس کردن قطعه مورد نظر، اطلاعات را به نرم افزار دستگاه انتقال مي دهند در حالي که پرابهاي غير تماسي از راه اسکن نمودن قطعه مورد نظر، با اشعه ليزر اين کار را مي کنند البته بايد توجه داشت که پرابهاي غير تماسي نسل دوم پرابها نمي باشند، بلکه اين نوع پرابها هم رديف پرابهاي تماسي قرار مي گيرند و فقط زماني که قطعه مورد نظر براي اندازه گيري بسيار نرم مي باشد و تماس پراب با آن باعث تغيير شکل آن مي شود (البته هر چقدر هم اين تغيير شکل کم باشد قابل ملاحظه خواهدبود چون دقت CMM ها بسيار بالااست و طبعاً قطعه مورد اندازه گيري با اين دستگاه نيازمند اندازه گيري دقيق مي باشد ) بهمين دليل از پرابهاي غير تماسي استفاده مي شود.
از منظر ديگر باز هم پرابها به دو دسته ديگر تقسيم مي شوند .
1- نوع دستي
2- نوع خود کار
پرابها مي توانند اندازه و اشکال مختلفي داشته باشند که با توجه به شکل قطعه مورد نظر براي اندازه گيري از آنها استفاده مي شود .
طبقه بندي پراب ها از نظر شكل
1- پراب هاي عادي كروي با توجه به شكل نوك اين پراب ها كه شكل كروي مي باشد و براي اندازه گيري معمول به كار مي رود
1- پراب هاي عادي كروي با توجه به شكل نوك اين پراب ها كه شكل كروي مي باشد و براي اندازه گيري معمول به كار مي رود
2- پراب هاي ستاره اي با توجه به شكل اين پراب ها در اندازه گيري شيارها ، گاهها و نقاط دست نيافتني كاربرد دارند
3- پراب هاي ديسكي با توجه به شكل اين پراب ها هم موارد استفاده شبيهي به مورد قبلي دارند (اندازه گيري شيارهاو گاهها )
3- پراب هاي ديسكي با توجه به شكل اين پراب ها هم موارد استفاده شبيهي به مورد قبلي دارند (اندازه گيري شيارهاو گاهها )
4- پراب هاي استوانه اي كاربرد اين نوع پراب ها در اندازه گيري ورق هاي نازك كه مقطعشان بصورت منحني هستند مي باشد . چون در اينگونه شكل ها مسير منحني مي باشد وقتي حركت خطي به پراب كروي مي دهيم اين پراب عمل حس كردن را به علت اينكه در بعضي از موقعيت هادر بالا يا پايين منحني قرار ميگيرد ،نمي تواند انجام دهد بنابراين از پراب هاي استوانه اي چون سطح بيشتري براي حسگري دارند استفاده مي شود
5- POINTER شكل اين نوع پراب ها در شكل زير نشان داده شده است. كاربرد اين نوع پراب ها خاص مي باشد همانطور كه در شكل نشان داده شده است براي سوراخ هاي مخروطي كوچك با زاويه 6. درجه ،پرابهاي توصيف شده كارايي نخواهد داشت در اين صورت از اين نوع پرابها استفاده مي كنيم مثال براي اين نوع پرابها سه سوراخ به صورت مخروطي كه مركز ونوك ايثن مخروطها بايد با هم يك دايره هم مركز با مركز استوانه ايجاد كند در اينجا براي اندازه گيري بايد از اين نوع پراب ها استفاده كرد .
و نكاتي ديگر در مورد پراب ها
- نيرويي كه بايد به پراب وارد شود تا سيگنال به دستگاه بفرستد حدودا 3تا 6 گرم نيرو مي باشد .
- جنس نوك پراب ها يا قوتي مي باشد .
- برا ي اسكن كردن يك قطعه با توجه به گام و پرش در scanning پراب هاي ريزتري را در نظر گرفت
- هرچه پراب ها ريزتر باشد گرانتر مي باشد (ريزترين پراب0.3 mm )
سيستم هاي كاوشگر
اكثر سازندگان CMM از كاوشگر هاي شركت Renishaw براي CMM هاي خود بهره ميبرند. كيفيت وصحت محصولات اين شركت در صنعت پذيرفته شده مي باشد. انتخاب سيستم كاوشگر را مي توان به راحتي به وسيلهٌ كاتالوگ انجام داد. در ابتدا بايد درك صحيحي از نياز هاي كه در حال و آينده داريم براي انتخاب يك سيستم كامل داشته باشيم.
در اصل سيستم كاوشگر Renishaw شامل سه بخش اصلي مي باشد:
1 – قسمت پرابگير ( ( probe head
2 – ساقه پراب ياكاوشگر (probe )
3 – نوك پراب ياكاوشگر ( stylus)
قسمت پرابگير
زماني كه كاوشگر اندازه گيري را از يك نقطه شروع مي نمايد اين قسمت نگهدارنده كاوشگر مي باشد. اين قسمت در بين اين سه بخش اصلي بيشترين هزينه را دارا مي باشد .بجز اينكه اين بخش حمل كنندهٌ كاوشگر مي باشد. اما دو بخش ديگر را نيز در بررسي اين قسمت بايد در نظر بگيريم .
بخش اول مفصلي در مقابل غير مفصلي
بخش دوم دستي در مقابل خودكار
- نيرويي كه بايد به پراب وارد شود تا سيگنال به دستگاه بفرستد حدودا 3تا 6 گرم نيرو مي باشد .
- جنس نوك پراب ها يا قوتي مي باشد .
- برا ي اسكن كردن يك قطعه با توجه به گام و پرش در scanning پراب هاي ريزتري را در نظر گرفت
- هرچه پراب ها ريزتر باشد گرانتر مي باشد (ريزترين پراب0.3 mm )
سيستم هاي كاوشگر
اكثر سازندگان CMM از كاوشگر هاي شركت Renishaw براي CMM هاي خود بهره ميبرند. كيفيت وصحت محصولات اين شركت در صنعت پذيرفته شده مي باشد. انتخاب سيستم كاوشگر را مي توان به راحتي به وسيلهٌ كاتالوگ انجام داد. در ابتدا بايد درك صحيحي از نياز هاي كه در حال و آينده داريم براي انتخاب يك سيستم كامل داشته باشيم.
در اصل سيستم كاوشگر Renishaw شامل سه بخش اصلي مي باشد:
1 – قسمت پرابگير ( ( probe head
2 – ساقه پراب ياكاوشگر (probe )
3 – نوك پراب ياكاوشگر ( stylus)
قسمت پرابگير
زماني كه كاوشگر اندازه گيري را از يك نقطه شروع مي نمايد اين قسمت نگهدارنده كاوشگر مي باشد. اين قسمت در بين اين سه بخش اصلي بيشترين هزينه را دارا مي باشد .بجز اينكه اين بخش حمل كنندهٌ كاوشگر مي باشد. اما دو بخش ديگر را نيز در بررسي اين قسمت بايد در نظر بگيريم .
بخش اول مفصلي در مقابل غير مفصلي
بخش دوم دستي در مقابل خودكار
پرابگير هاي غير مفصلي فقط در يك مسير ( روبه پايين ) كاوشگر را هدايت مي نمايد. زماني كه قصد بازرسي اشكال سه بعدي را داريم با استفاده از اين پرابگيرها ؛فقط با كمك كاوشگرهايي با نوك ستاره اي مي توان اين كار را انجام داد. البته بايد توجه داشت كه فقط در اشكال ساده امكان پذير نيست.
در حالت كلي پراب ( کاوشگر)گيرهاي غير مفصلي براي اشكال ساده ماشين كاري شده ؛ صفحات صاف و ساده كاربرد دارد.
اين نوع از پراب گير هم بصورت دستي وجود دارد هم به صورت اتوماتيك .
پراب گيرهاي مفصلي قادر به حركت و يافتن نقاط در مسيرهاي مختلف مي باشند. شركت Renishaw از دو زاويه براي كنترل پراب (كاوشگر ) بهره مي برد .زاويه A
زاويهٌ A براي جابجايي عمودي وزاويه B براي جابجايي افقي كاربرد دارد ؛ اين زوايا همچنين قادر به 7.5 يا 15 درجه تغيير وضعيت هستند. كاوشگر مفصلي قادر به اندازه گيري اشكال خاص و زوايا مي باشد .هر پراب هد ( گيرندهٌ كاوشگر ) مفصلي يك حد بليشينه افزايش طول دارد. به عنوان مثال؛ اگر بخواهيد داخل يك سوراخ را اندازه بگيريد مطمئن باشيد با تجهيز به يك پراب هد خوب قادر به حمايت كاوشگر براي اندازه گيري سوراخ هستيد.
پراب هد هاي مفصلي به دو گروه عمده تقسيم مي شوند
1 ـ دستي و 2 ـ خودكار
همانطور كه از نام نوع دستي بر مي آيد اين نوع پراب هد براي رفتن به مسير دلخواه نياز به حضور كاربر دارد. اگر چه اين نوع از كاوشگرها هم در نوع CMMهاي دستي وهم در نوع CMM هاي خودكار به كار مي روند بايد خاطرنشان كرد كه در يك دستگاه خودكار
DCC CMM)) در هر مرحله كه نيازي به تغيير در كاوشگر هست برنامه بايد متوقف شود ومنتظر بماند تا كاربر بيايد وكاوشگر را تنظيم بنمايد.
حال انكه پراب هدهاي خودكار قادرند در خلال برنامه با برنامه تغيير زاويه به هند بدون حضور كاربر . بنابر اين باكمك اين نوع از كاوشگر ها يك برنامهٌ پيچيده براي يك شكل خاص به راحتي بدون مداخلهٌ كاربر انجام مي پذيرد . البته پراب هدهاي خودكار فقط در CMM هاي خودكار به كار مي روند.
در حالت كلي پراب ( کاوشگر)گيرهاي غير مفصلي براي اشكال ساده ماشين كاري شده ؛ صفحات صاف و ساده كاربرد دارد.
اين نوع از پراب گير هم بصورت دستي وجود دارد هم به صورت اتوماتيك .
پراب گيرهاي مفصلي قادر به حركت و يافتن نقاط در مسيرهاي مختلف مي باشند. شركت Renishaw از دو زاويه براي كنترل پراب (كاوشگر ) بهره مي برد .زاويه A
زاويهٌ A براي جابجايي عمودي وزاويه B براي جابجايي افقي كاربرد دارد ؛ اين زوايا همچنين قادر به 7.5 يا 15 درجه تغيير وضعيت هستند. كاوشگر مفصلي قادر به اندازه گيري اشكال خاص و زوايا مي باشد .هر پراب هد ( گيرندهٌ كاوشگر ) مفصلي يك حد بليشينه افزايش طول دارد. به عنوان مثال؛ اگر بخواهيد داخل يك سوراخ را اندازه بگيريد مطمئن باشيد با تجهيز به يك پراب هد خوب قادر به حمايت كاوشگر براي اندازه گيري سوراخ هستيد.
پراب هد هاي مفصلي به دو گروه عمده تقسيم مي شوند
1 ـ دستي و 2 ـ خودكار
همانطور كه از نام نوع دستي بر مي آيد اين نوع پراب هد براي رفتن به مسير دلخواه نياز به حضور كاربر دارد. اگر چه اين نوع از كاوشگرها هم در نوع CMMهاي دستي وهم در نوع CMM هاي خودكار به كار مي روند بايد خاطرنشان كرد كه در يك دستگاه خودكار
DCC CMM)) در هر مرحله كه نيازي به تغيير در كاوشگر هست برنامه بايد متوقف شود ومنتظر بماند تا كاربر بيايد وكاوشگر را تنظيم بنمايد.
حال انكه پراب هدهاي خودكار قادرند در خلال برنامه با برنامه تغيير زاويه به هند بدون حضور كاربر . بنابر اين باكمك اين نوع از كاوشگر ها يك برنامهٌ پيچيده براي يك شكل خاص به راحتي بدون مداخلهٌ كاربر انجام مي پذيرد . البته پراب هدهاي خودكار فقط در CMM هاي خودكار به كار مي روند.
مهدی . رازلیقی
آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید
ارائه مطالب اين مقاله با توجه به اصول آدميت و جوانمردی با ذکر منبع مجاز مي باشد.
