Kinematická sonda Tři rovnoměrně rozmístěné válečky uložené na 6 kuličkách z karbidu wolframu zajišťují 6bodový kontakt v kinematickém uložení. Těmito kontakty prochází elektrický proud. Mechanismus je pružně fixován, což umožňuje vychýlení, jakmile se sonda dotkne obrobku, a zároveň umožňuje sondě vrátit se zpět do stejné polohy s tolerancí 1 μm 2σ, je-li ve volném prostoru, tj. není v kontaktu s obrobkem (obr. 1). Další typy sond Jiné běžně používané typy jsou sondy s kulovým sedlem nebo otočné sondy. Teorie tvrdí, že tyto typy uložení spínacího mechanismu přináší rovnoměrnou spínací sílu v rovině XY. Skutečnost je však velmi odlišná, protože to závisí na přesnosti povrchu vyrobeného kulového/kuželového sedla, takže v praxi jsou spínací síly velmi odlišné (obr. 2). Hlavní nev ýhody pou žití těchto typ ů sond : 1. Volný pohyb mechanismu zpravidla způsobuje značné vychýlení doteku před sepnutím sondy. 2. Dotek není umístěn jednoznačně, protože vztah mezi kulovou plochou a kuželovým sedlem neomezuje všechny stupně volnosti. Výkonové parametry – geometrick á přesnost Odchylka od geometrické přesnosti je charakteristická pro všechny sondy. Je způsobena ohybem doteku a pohybem mechanismu sondy předtím, než sonda zaregistruje kontakt s povrchem. Přesnost závisí na: » Délce a tuhosti doteku. » Síle potřebné k sepnutí sondy. » Směru kontaktu s povrchem. » Konstrukci mechanismu sondy. Všechny sondy vykazují nějakou odchylku od geometrické přesnosti, která se po zobrazení může podobat nepravidelnému tvaru. Přiložené grafy zobrazují odchylku od geometrické přesnosti získané běžnými sondami s nejlepším výkonem značek A, B a C, a sondou Renishaw OMP60. Výsledky značek A, B a C vykazují odchylky přibližně až 60 μm (obr. 3). (Podrobnější informace naleznete na: www.renishaw.cz/RMP600.) V případě měření ve dvou osách lze potenciální odchylky poměrně snadno kompenzovat. V případě měření ve třech osách jsou však odchylky od geometrické přesnosti větší a jejich kompenzace je složitější, zejména u některých běžných sond. Tyto odchylky jsou podstatné a mohou nepříznivě ovlivnit přesnost a opakovatelnost při 3D měření. 3D měření – tenzometrick á sonda Tenzometrické sondy RENGAGE™, konstruované a patentované společností Renishaw, využívají technologie křemíkových tenzometrů s ultrakompaktní elektronikou a přesnou mechanickou konstrukcí, díky níž dosahují vyšší přesnosti a měřicího výkonu (obr. 4 a 5). Na rozdíl od běžných sond se tenzometrické sondy dokážou vypořádat s omezením výkonu ve 3D a jsou řešením pro celou řadu aplikací na obráběcích centrech. Tenzometry jsou umístěny na pečlivě navržených žebrech, které tvoří část konstrukce sondy oddělené od kinematického mechanismu. Tenzometry jsou uspořádány tak, aby snímaly napětí ve všech osách, a jejich výstupy jsou elektronicky kombinovány pomocí patentovaného algoritmu. Po dosažení prahové hodnoty v některém směru je vytvořen spínací signál silami, které jsou mnohem menší než síly potřebné k sepnutí u běžných sond. Tyto výhody jsou významné pro široký rozsah aplikací. Zpět ale ke grafům odchylky od geometrické přesnosti sondy. Graf uvedený na obrázku (tenzometrická sonda OMP400 vyznačující se technologií RENGAGE™) využívá stejnou stupnici jako grafy jiných testovaných sond (tj. rozsah = –10 až + 60 μm) (obr. 6). V porovnání s grafy (viz výše) jsou výsledky technologie Rengage zcela jasně odlišné. Všimněte si, že pro každou rovinu se výsledky nacházejí na velmi malé ploše u středu a zároveň se grafy skoro překrývají. Celková odchylka, stanovená na základě dat testovaných běžných sond, je zobrazena na sloupcovém grafu. Průměrná chyba při 40 μm je 10krát větší než u tenzomatrické sondy (obr. 7). Jinak řečeno, 3D přesnost při použití sond Rengage je 10krát vyšší! Přesn á měřicí sonda je nepostradateln ým pomocníkem Pomocí této technologie je možné předejít až 90 % chyb způsobených odchylkou od geometrické přesnosti. Navíc je možné podporovat větší délky doteku bez snížení výkonu sondy a vynikající 3D výkon umožňuje snímat data z tvarových ploch při udržení vysoké přesnosti měření. Ing. Iva Štraitová, Renishaw s. r. o.
