Comparative studies of measurements made by a coordinate measuring arm equipped with hard and trigger probes

Abstract

Przedstawiona jest ocena dokładności pomiarów przeprowadzonych głowicą sztywną i przełączającą za pomocą współrzędnościowego ramienia pomiarowego [1]. Ramiona współrzędnościowe są mobilnymi ręcznymi przyrządami pomiarowymi. W celu lokalizacji punktów pomiarowych wyposażone są najczęściej w głowice sztywne. Dzięki użyciu w jednym ramieniu zarówno głowicy sztywnej jak i przełączającej możliwe było porównanie ich ze sobą. Badania eksperymentalne wykonano na podstawie wybranych wymiarów elementu w postaci kostki szkoleniowej. Otrzymane wyniki badań pozwalają ocenić stopień dokładności przy stosowaniu poszczególnych rodzajów głowic.The purpose of the paper is to assess the accuracy of measurements made with hard and trigger probes on a coordinate measuring arm. In the case of hard heads the measuring force is variable and depends on an operator who decides on appearance of a contact of the stylus tip with the measured surface, while in the case of trigger probes the contact of the tip with the measured surface is independent of shaft swings, breaking the electrical contact inside the head due to deflection of the stylus and breaking the electrical contact inside the head. The study was conducted with use of the arm Metris – Nikon MCA II shown in Fig. 1. Arms are manual measuring devices equipped, in most cases, with hard probes. Through the use of hard and trigger probes in one arm, it is possible to compare two heads. The TP20 kinematic touch-trigger probe with an SF module (standard force) was used as a trigger head. The paper presents a brief description of coordinate measurements as well as construction and working principle of coordinate measuring arms. In Fig. 3 there is shown a CAD model of the training cube used as a test part. The tests were made on the basis of measurements of four cylindrical holes with different diameters. The obtained results for two probes were compared with each other. It was analyzed how the range of results for different diameters for hard and trigger probes changed. The results show the influence of other factors (besides the measuring force). To show the influence of the measuring force, tests on a cube made of different materials were also performed