Разработка опытного образца мобильного координатно-измерительного прибора для межоперационного контроля геометрических характеристик изделий в пространстве.

Конструкция координатно-измерительных машин (КИМ) реализует идею мехатронных систем в станкостроении и обеспечивает высокую жесткость корпуса и прецизионное функционирование механики. Измерительная головка (ИГ) является одним из основных элементов КИМ, так как погрешность ее информации непосредственно влияет на картину измерения. Координатно-измерительные машины бывают разных видов: портальные, мостовые, стоечного типа с измерительным мостом и т.д. Отличает их только одно - достаточно большие габаритные размеры, а, следовательно - стационарность. Измерить можно только детали и узлы, которые сняли с производственных станков и принесли в лабораторию, либо дорогостоящие системы, встроенные в технологический процесс. Большой опыт работы на различных стационарных КИМ (более 5 лет) позволил сформулировать задачу изобрести конструкцию мобильной координатно-измерительной машины с интуитивно понятным управлением, которая при этом могла бы демонстрировать достаточно высокую точность измерений. Для апробации разработанного метода был создан опытный стенд и ручной датчик, позволяющий измерять размеры деталей в пространстве с точностью 1 мм на расстоянии до 500 мм. В ходе реализации проекта будет создан опытный образец с характеристиками требуемые для производственных предприятий (точность 0,01 мм на расстоянии до 1000 мм). Научная новизна состоит в разработке мобильной локальной пространственно-измерительной системы в пределах до 1000 мм с точностью определения координат на поверхности объекта контроля от 10 мкм без использования мехатронных модулей (направляющих, двигателей, линейных преобразователей, станин и габаритных корпусных деталей) на основе бесконтактных оптико-электронных и лазерных средств измерения и ручного датчика касания. Координатно-измерительный прибор в виде шариковой ручки (диаметр примерно 20 мм) состоит из триггерного датчика касания со сменными рубиновыми наконечниками, корпусом из композиционных материалов в котором расположены электронные элементы для беспроводной передачи сигнала и элемент питания. На противоположном конце от наконечника расположены элементы для идентификации и распознавания положения наконечника в пространстве с помощью оптико-электронного модуля. Данная разработка открывает новую ветку в универсальных средствах измерения и в будущем получит широкое распространение, изменив парадигму контроля геометрии на машиностроительных предприятиях в рамках развития Индустрии 4.0.