Wyposażenie:
Referencyjna Współrzędnościowa Maszyna Pomiarowa PMM 12106 firmy LEITZ
Charakterystyka stanowiska, parametry: Współrzędnościowa Maszyna Pomiarowa PMM 12106 firmy Leitz jest maszyną klasy referencyjnej. Jej równanie maksymalnych błędów granicznych wynosi MPE = 0,0008 + 0,0025/1000 * L mm, w przestrzeni pomiarowej o wymiarach 1200x1000x600 mm. Jest jedyną maszyną zainstalowaną w uczelni technicznej o tej klasie dokładności w skali kraju i jedną z nielicznych w skali europejskiej. Maszyna wyposażona jest w aktywną głowicę skanującą oraz magazyn końcówek pomiarowych. Współpracuje z systemem pomiarowym Quindos umożliwiającym pisanie własnych procedur pomiarowych. Maszyna umieszczona jest w pomieszczeniu klimatyzowanym zapewniającym stałe warunki otoczenia na poziomie 20 ± 0,5 °C.
Badania: Maszyna wykorzystywana jest do kalibracji wzorców projektowanych w Politechnice Krakowskiej jak również wzorców zewnętrznych, między innymi maszyna brała udział w badaniach porównawczych dla wzorca odwzorowującego powierzchnie swobodne.
Prowadzone są badania nad oceną dokładności pomiaru współrzędnościowego w zależności od zastosowanej strategii pomiarowej oraz konfiguracji systemu stykowego. Badania niepewności pomiaru współrzędnościowego w zależności od zmian warunków zewnętrznych.
Dydaktyka:Z wykorzystaniem maszyny PMM12106 prowadzone są wybrane prace dyplomowe zgodne z tematyką badawczą Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej.
Laserowy System Nadążny – LaserTracker LTD840 firmy Leica
Charakterystyka stanowiska, parametry: Laserowy System Nadążny (LaserTracker) o przestrzennym błędzie granicznym na poziomie 0,02 + 0,01*L/1000 mm to urządzenie umożliwiające realizację pomiarów współrzędnościowych dla części wielkogabarytowych. Współrzędne środka kulistej końcówki pomiarowej są wyznaczane z zastosowaniem interferometru laserowego oraz dwóch enkoderów kątowych. Urządzenie pracuje w dwóch konfiguracjach: z zastosowaniem Retroreflektora, dla którego zakres pomiarowy urządzenia wynosi 40 m oraz z zastosowaniem sondy T-Probe, z którą urządzenie pomiarowe ma zakres o promieniu równym 15 m. Z urządzeniem współpracuje stacja pogodowa służąca do monitorowania temperatury, wilgotności oraz ciśnienia otoczenia. W laboratorium LaserTracker jest wykorzystywany do wzorcowania części wielkogabarytowych w oparciu o metodę wielopozycyjną jak również metodę porównawczą.
Badania: Poza tradycyjnymi pomiarami współrzędnościowymi urządzenie wykorzystywane jest do nadzorowania obrabiarek oraz robotów przemysłowych, wyznaczania macierzy korekcji błędów kinematycznych maszyn pomiarowych o mniejszej dokładności oraz do opracowywania nowych metod wzorcowania z wykorzystaniem Laserowych Systemów Nadążnych. W Laboratorium trwają również prace nad modelami wirtualnymi oceny dokładności pomiarów współrzędnościowych realizowanych na LT.
Dydaktyka: Z wykorzystaniem urządzenia prowadzone są prace dyplomowe zgodne z tematyką badawczą Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej. Urządzenie wykorzystywane jest na zajęciach dydaktycznych dotyczących pomiarów współrzędnościowych, systemów pomiarowych, nadzorowania maszyn i robotów przemysłowych oraz biometrologii.
LaserTracer
Charakterystyka stanowiska, parametry: LaserTracer to nadążne urządzenie laserowe wykorzystywane głównie do wzorcowania maszyn pomiarowych oraz nadzorowania maszyn obróbkowych CNC. Jego główny element funkcjonalny stanowi interferometr laserowy o rozdzielczości równej 1 nm. Zasięg tego urządzenia to 15 m. W praktyce LaserTracer działa, śledząc ruchy retroreflektora pomiarowego, który we współrzędnościowych maszynach pomiarowych mocowany jest zamiast głowicy pomiarowej (lub obok niej), a w obrabiarkach w gnieździe narzędziowym obrabiarki. Retroreflektor porusza się po wcześniej zdefiniowanej ścieżce. LaserTracer śledzi ten ruch podając odległości reflektora od interferometru dla każdego z punktów pomiarowych na ścieżce. Zabieg ten jest powtarzany w 4 do 6 położeniach LaserTracer’a. Następnie z wykorzystaniem technik multilateracji możliwe jest wyznaczenie wszystkich składowych błędów kinematycznych maszyny. Cały zabieg korekcji układu kinematycznego maszyny pomiarowej zostaje skrócony z 2 dni do kilku godzin.
Badania: Urządzenie wykorzystywane jest do przeprowadzania kalibracji maszyn pomiarowych, do wyznaczania macierzy korekcji błędów kinematycznych maszyn pomiarowych oraz do wyznaczania błędów obrabiarek i innych urządzeń przemysłowych. Urządzenie jest również wykorzystywane przy modelowaniu dokładności współrzędnościowych maszyn pomiarowych.
Dydaktyka: Z wykorzystaniem urządzenia prowadzone są prace dyplomowe zgodne z tematyką badawczą Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej.
Interferometr Laserowy ML Gold firmy Renishaw
Charakterystyka urządzenia, parametry: Interferometr laserowy ML Gold 10 firmy Renishaw wyposażony jest w zestawy umożliwiające wyznaczenie odchyłek pozycjonowania, odchyłek rotacji (małych kątów), odchyłek prostoliniowości przy pomocy pryzmy Wollastona jak równiez błędu wzajemnej prostopadłości osi. Niepewność pomiaru długości przy pomocy interferometru laserowego wynosi 0,000025 + 0,0007/1000 * L mm. W skład stanowiska wchodzi przenośny komputer, na którym zainstalowany jest program do kontroli urządzenia.
Badania: Interferometr wykorzystywany jest do wyznaczenia błędów geometrycznych Współrzędnościowych Maszyn Pomiarowych. Za jego pomocą badane są również zestawy prowadzące dla Laserowego Wzorca Stopniowego. Wykorzystywany jest do badań porównawczych mających na celu wyznaczenie niepewności pomiaru długości danego urządzenia pomiarowego.
Dydaktyka: Stosowany do zadań związanych z pracami dyplomowymi związanymi z zadaniami badawczymi prowadzonymi przez jednostkę.
Współrzędnościowa Maszyna Pomiarowa firmy Johansson
Charakterystyka urządzenia, parametry: Współrzędnościowa Maszyna Pomiarowa wykorzystywana w Politechnice Krakowskiej głównie do analizowania błędów kinematycznych maszyn pomiarowych. Równanie błędów granicznych tej maszyny ma postać MPE = 0,003 + 0,003/1000 * L mm. Maszyna wyposażona jest w manualną, obrotowo-uchylną głowicę pomiarową. Umożliwia ona wykonywanie pomiarów współrzędnościowych w przestrzeni pomiarowej 700-600-450 mm.
Badania: Trwają badania nad nowymi metodami wyznaczania i kompensacji błędów kinematycznych współrzędnościowych maszyn pomiarowych. Maszyna jest również wykorzystywana przy tworzeniu i weryfikowaniu poprawności nowych modeli wirtualnych maszyn pomiarowych.
Dydaktyka: Maszyna jest wykorzystywana do nauki programowania maszyn pomiarowych. Współpracuje ona z oprogramowaniem metrologicznym PC-DMIS, także z jej wykorzystaniem studenci mają możliwość zapoznania się z tym oprogramowaniem. Maszyna jest również stosowana do zadań związanych z pracami dyplomowymi o tematyce zgodnej z zadaniami badawczymi prowadzonymi przez jednostkę.
Współrzędnościowe Ramie Pomiarowe Omega 2025 firmy ROMER
Ramie pomiarowe Omega 2025 firmy ROMER jest ręcznym urządzeniem pracującym w technice współrzędnościowej, które w swojej budowie wykorzystuje jedynie układy pomiarowe kąta. Najczęściej stosuje się 6 takich układów. Każde przemieszczenie kątowe ramienia jest mierzone za pomocą enkoderów. Dzięki dokładnemu mechanizmowi i wyspecjalizowanemu oprogramowaniu ramienia możliwe jest określenie współrzędnych X, Y, Z punktu w przestrzeni pomiarowej urządzenia. Maksymalny błąd ramienia pomiarowego (wyznaczony dla pomiaru długości 500 mm) wynosi 0,063 mm. Przestrzeń pomiarowa urządzenia ograniczona jest sferą o średnicy 2500 mm. Ramie pomiarowe może pracować zarówno jako urządzenie do pomiarów stykowych (z zastosowaniem różnorodnych końcówek pomiarowych) jak i jako urządzenie do pomiarów bezstykowych (z zastosowaniem skanera laserowego R-Scan).Charakterystyka urządzenia, parametry:
Badania: Prowadzone są badania nad modelowaniem dokładności współrzędnościowych ramion pomiarowych. Testowane są również nowe metody oceny dokładności ramion pomiarowych oraz sposoby kalibracji ramion.
Dydaktyka: Stosowany do zadań związanych z pracami dyplomowymi związanymi tematycznie z badaniami prowadzonymi przez jednostkę.
Skaner optyczny Smartech
Charakterystyka urządzenia, parametry: Skaner 3D to system pomiaru kształtu obiektów trójwymiarowych w oparciu o metodę polową. Bazuje on na projekcji prążków oraz na rejestracji obrazu poprzez kamerę cyfrową. W systemie tym absolutne współrzędne obiektu (x,y,z) wyznacza się poprzez przeskalowanie map fazowych obliczonych poprzez analizę zdeformowanych obrazów prążkowych. Skalowanie realizowane jest na podstawie wyników eksperymentalnej kalibracji przestrzeni pomiarowej. W przypadku Skanera3D Smartech w charakterze prążków występuje strukturalne światło białe.
Badania: Badania mają na celu umożliwienie zastosowania skanera do zadań związanych z kontrolą wymiarów geometrycznych na liniach produkcyjnych. W tym celu planowane jest powiązanie pomiarów wykonywanych na urządzeniu z pomiarem stykowym wykonywanym na współrzędnościowych maszynach pomiarowych. Obecnie prowadzone są prace nad metodami kalibracji urządzenia z wykorzystaniem wzorców kulowych.
Dydaktyka: Stosowany do zadań związanych z pracami dyplomowymi związanymi z zadaniami badawczymi prowadzonymi przez jednostkę.
Robot przemysłowy Smart 3S firmy Comau
Charakterystyka urządzenia, parametry: Robot Comau Smart 3S jest lekkim 6-osiowym robotem przeznaczonym do wykonywania zadań manipulacyjnych, zgrzewania, etc. Dzięki wykorzystaniu sondy elektrostykowej oraz adaptacji układu sterowania robot został przystosowany do realizacji zadań pomiarowych w technice współrzędnościowej. Zastosowane mechanizmy korekcji dokładności pomiarowej z wykorzystaniem Sztucznych Sieci Neuronowych pozwoliły skorygować jego niepewność pomiaru, którą po korekcji można opisać równaniem: MPE=+/-(60+L/100)μm.
Badania: Badania mają na celu opracowanie założeń oraz wskazań do przystosowania robotów przemysłowych do wykonywania zadań związanych z kontrolą geometrii wyrobu. Prowadzone badania mają na celu opracowanie metody korygowania błędu pozycji robota oraz opracowanie metody oceny dokładności odtworzenia punktu pomiarowego zgodnie z ideą Metody Macierzowej.
Dydaktyka: Stosowany do zadań związanych z pracami dyplomowymi związanymi z zadaniami badawczymi prowadzonymi przez jednostkę.
Symulator I++ firmy Messtechnik Wetzlar
Charakterystyka stanowiska. Parametry: Symulator I++ to zaawansowane, specjalistyczne oprogramowanie komputerowe, umożliwiające symulowanie pomiarów dokonywanych na różnorodnych maszynach pomiarowych. Dzięki temu oprogramowaniu możliwe jest odtworzenie parametrów metrologicznych oraz wyglądu większości maszyn pomiarowych dostępnych na rynku. Możliwe jest również importowanie części do pomiarów w postaci modeli CAD. Symulator współpracuje z najpopularniejszymi programami metrologicznymi, które obsługują protokół I++. W ten sposób symulator umożliwia wykonanie wirtualnych pomiarów praktycznie każdej, nawet najbardziej skomplikowanej części na dowolnie wybranej maszynie. Stanowi on nieocenioną pomoc w nauce programowania współrzędnościowych maszyn pomiarowych oraz przy pisaniu programów pomiarowych, które po przetestowaniu na symulatorze mogą zostać bezpośrednio wykorzystane na rzeczywistych maszynach pomiarowych.
Badania: Symulator I++ wykorzystywany jest przy ustalaniu strategii pomiarowych w skomplikowanych zadaniach współrzędnościowych. Jest również wykorzystywany przy analizie modeli wirtualnych współrzędnościowych maszyn pomiarowych, które wykorzystywane są do wyznaczania niepewności pomiarów współrzędnościowych w czasie quasi rzeczywistym.
Dydaktyka: W celu pełnego wykorzystania możliwości jakie daje symulator I++ stworzona została nowa pracownia komputerowa, w której odbywają się zajęcia z nauki programowania współrzędnościowych maszyn pomiarowych. Dzięki zastosowaniu symulatora, każdy z uczestników tego typu zajęć bierze czynny udział w pisaniu programów metrologicznych. Ze względu na koszty oraz trudność w obsłudze rzeczywistych maszyn pomiarowych, wcześniej nie było takiej możliwości, a zajęcia przyjmowały najczęściej postać prezentacji.
