SE533198C2 - Mätanordning med mäthuvud för kontrollmätning av föremål - Google Patents

Description

25 30 533 'IBB ren och där mäthuvudet är anordnat att utföra mätningarna, utan att den rörliga bäraren förflyttas.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är mäthu- vudet, inkl. mätproben, anordnat linjärt förskjutbart i för~ hållande till infästningen vid den rörliga bäraren.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinning- en utgörs den rörliga bäraren. av en industrirobot, varvid mäthuvudet är anordnat i änden av dess robotarm.

Den rörliga bäraren kan vidare utgöras av en s.k. articulated arm, d.v.s. en ledad arm, manuell eller motoriserad. Kinema- tiken hos en ledad arm utgörs av rotationer, som sammankopp- las med distanselement, exempelvis rör av kolfiber eller aluminium.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare i form av ett icke begränsande utföringsexempel av en nätanordning enligt uppfinningen, med hjälp av de åtföljande ritningsfigurerna, där Fig. 1 visar en schematisk principfigur av ett mäthuvud för en mätanordning enligt uppfinningen och Fig. 2 och Fig. 3 visar praktiska utformningar av ett mäthuvud för en mätanord- ning enligt uppfinningen.

Fig. l visar således en schematisk principbild för hur ett mäthuvud för en mätanordning enligt uppfinningen är uppbyggt för att fungera tillsammans med en rörlig bärare, såsom exem- pelvis en robotarm.

Mäthuvudet l enligt Fig. l innefattar en mätprob 2, som kan vara av berörande eller icke berörande slag, anordnad vid mäthuvudets l yttre ände, där mätproben 2 är fastsatt i en 10 15 20 25 30 533 198 vridbar änddel 3, den kan också vara en integrerad del av enheten 3, så att mätproben 2 kan vridas fram och tillbaka i förhållande till mäthuvudets längdaxel, i enlighet med pilen A. Den vridbara änddelen 3 är i sin tur fastsatt i en roter- bar rotationsdel 4, som är roterbar runt mäthuvudets l längd- axel, i enlighet med pilen B. Rotationsdelen 4 är fastsatt vid och roterbar i förhållande till mäthuvudets axeldel 5, som sträcker sig i mäthuvudets längdaxel. inte helt nödvändigt, Företrädesvis, men är axeldelen 5 utförd så att den kan förskjutas linjärt i enlighet med pilen C i förhållande till det ställe där mäthuvudet är förbundet med en bärare 6, Fig. 3.

Se Som nämnts inledningsvis och såsom visas i Fig. 2, kan bära- ren vara en s.k. articulated arm, d.v.s. en ledad arm 7, på bilden en manuell sådan, som bär upp nâthuvudet l vid den yttersta änden av armen 7. Med hjälp av denna arm 7 kan såle- des mäthuvudet l förflyttas till valt utgångsläge för en mätning och sedan utföra. mätningen, förflyttas. utan att själva armen Det är då enbart mäthuvudets l delar som rör sig, d.v.s. änddelen 3 och rotationsdelen 4, som vrids i enlighet med pilarna A resp. B och är eventuellt även linjärt rörlig i förhållande till armen 7 genom axeldelens 5 linjära rörelse i enlighet med pilen C, för att bringa mätproben 2 i kontakt med det som ska nätas. Förflyttningen av nàthuvudets delar kan utföras och registreras mycket exakt, vilket gör att en mycket noggrann och exakt mätning kan utföras av mätprobens 2 förflyttningar.

Ytterligare ett utförande är att bäraren kan vara en indu- strirobot, såsom visas i Fig. 3, eller en motoriserad ledad arm, som bär upp mäthuvudet l vid den yttersta änden av ro- botarmen 6. Med hjälp av denna robotarm 6 kan således mäthu- 10 15 20 25 30 533 'P33 vudet l förflyttas till valt utgångsläge för en mätning och sedan utföra mätningen utan att själva robotarmen förflyttas.

Det är då enbart mäthuvudets delar som rör sig, d.v.s. ändde- len 3 och rotationsdelen 4, som vrids i enlighet med pilarna A resp. B och är eventuellt även linjärt rörlig i förhållande till robotarmen genom axeldelens 5 linjära rörelse i enlighet med pilen C, för att bringa mätproben 2 i kontakt med det som ska mätas. Förflyttningen av mäthuvudets l delar kan utföras och registreras mycket exakt, vilket gör att en mycket nog- grann och exakt mätning kan utföras av mätprobens 2 förflytt- ningar.

Genom en sådan mätning får man hög noggrannhet lokalt, inom arbetsområdet för mäthuvudet + prob + linjär rörelse, enheten enligt Fig. l. Om man måste förflytta mätenheten, så kommer bärarens noggrannhet att påverka den. totala noggrannheten.

För många detaljer är dock den lokala toleransen högre än den ”globala”, d.v.s. lokalt kan man ha höga krav medan avstånd mellan kanterna är lägre.

Sådana mätningar kan t.ex. avse kontrollmätning av nátten pà en cylinder i ett motorblock.

Där är de exakta måtten på cylinderloppet av betydligt större intresse än avståndet mellan resp. cylinder i motorblocket.

En sådan mätning av de exakta måtten på en cylinder kan utfö- ras med det ovan beskriva. mäthuvudet, som uppburet av en robotarm 6 kan placeras i en lämplig utgângsposition ovanför en cylinder i motorblocket och sedan enbart genom vridning av änddelen 3 och rotationsdelen 4 samt linjär förflyttning av axeldelen 5 utföra en komplett uppmätning av cylinderns mått utan att behöva röra robotarmen 6 ytterligare.

För att även fâ en noggrann positionsangivelse när bäraren måste förflytta sig under en mätning kan man förse mäthuvu- det/bäraren, företrädesvis mäthuvudet, med en laserföljare, 10 15 20 533 198 inomhus GPS, fotogrammeti eller annan 6~DOF teknologi. På så sätt finns även nñjligheten att med en nëtanordning enligt uppfinningen kunna göra noggranna mätningar även av de mått, där bäraren behöver förflytta sig under mätningen.

En robotarm har vanligen en bra repeternoggrannhet, varför dess förmåga att återupprepa tidigare förflyttningar är god.

Härigenom är det möjligt att för en vanlig upprepad mätning bringa robotarmen att gå till en förutbestämd definierad startpunkt för ett mätförlopp och med utgångspunkt från denna göra den avsedda mätningen. En industrirobot innefattar van- ligen en inlärd robotbana, trajektorian, vilken kontrolleras och justeras genom att låta mätanordningen mäta en eller fle- ra kända positioner och sedan kalkylera en ny bana. Det är därigenonx också möjligt att placera en referenspunkt, som robotarmen kan bringas att gå till efter t.ex. ett förbestämt antal mätförlopp för att kontrollera att robotens inställda rörelsemönster följs och eventuellt kan kalibreras.

Bäraren behöver inte, som nämnts ovan, vara en industrirobot, utan kan även vara en mer konventionell bearbetningsmaskin, som används för mätningsändamàl.

Claims (9)

10 15 20 25 30 533 '198 Patentkrav

1. l. Mätanordning med ett mäthuvud (l) för att göra noggranna mätningar av föremål, som ska kontrollmätas under exempelvis en framställningsprocess och där mätanordningen innefattar åtminstone en rörlig bärare (6, 7), k ä n n e t e c k ~ av att på en ände av den rörliga bäraren (6, 7) är anordnat ett mäthuvud (1) (2), vridbar (B) i förhållande till den rör- n a d innefattande en mätprob och vinklingsbar (A) som är liga bäraren (6, 7) och att mäthuvudet (1) är anordnat att utföra mätningarna, utan att den rörliga bäraren förflyttas.

2. Mätanordning enligt krav 1, att mäthuvudet (l) k ä n n e t e c k n a d av är anordnat linjärt förskjutbart (C) i förhållande till den rörliga bäraren (6, 7).

3. Mätanordning enligt krav l eller 2, n a d av att k ä n n e t e c k - den rörliga bäraren (6) utgörs av en indu- strirobot.

4. Mätanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att industriroboten innefattar en inlärd robotbana, rian, trajekto- vilken kontrolleras och justeras genom att låta mätan~ ordningen. mäta en eller flera kända positioner och sedan kalkylera en ny bana.

5. Mätanordning enligt krav 1. eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att den rörliga bäraren (7) utgörs av en ledad arm.

6. Mätanordning enligt krav 3 eller 5, n a d av k ä n n e t e c k - att mäthuvudet (1) är anordnat i änden av bärarens arm. 10 533 'IHB

7. Mätanordning enligt något av de k ä n n e t e c k n a d av föregående kraven, att en laserföljare är anordnad att bestämma mäthuvudets (1) position.

8. Mätanording enligt något av kraven l-6, k ä n n e ~ t e c k n a d av att ett fotogrammetribaserat system är anordnat att bestämma mäthuvudets position.

9. Mätanordning enligt något av kraven l-6, att en inomhus-GPS är ansluten till mäthu- k ä n n e - t e c k n a d av vudet för att nwttaga signaler från inomhus anordnade GPS- sändare för att bestämma mäthuvudets (1) position.