Назначение
Машины координатно-измерительные портативные МСП (далее - КИМ) предназначены для измерений геометрических параметров деталей сложной формы с последующим определением отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей элементов деталей.
Описание
Принцип действия КИМ основан на вычислении координат измерительного элемента машины с помощью данных от датчиков углового перемещения и данных о длинах сегментов между датчиками углового перемещения.
Конструктивно КИМ представляет собой портативное многосуставное трехмерное координатно-измерительное устройство из шарнирно соединенных между собой двух сегментов, изготовленных из термостабильного углеродного волокна и алюминия, смонтированных на основание, и шарнирной рукоятки. В шарнирах установлены датчики угловых перемещений. Они посылают сигналы, по которым система управления КИМ высчитывает положение контрольной точки, последовательно суммируя координаты каждого шарнира.
Для проведения измерений КИМ устанавливается на штатив или ровную жёсткую поверхность с использованием специальных магнитных, вакуумных или фиксирующихся болтами креплений.
В качестве измерительных головок используются головки с набором щупов разного диаметра и формы фирмы Renishaw, а также лазерные сканеры МСП-СЛ с шириной полосы сканирования 50, 100 или 200 мм, для бесконтактных измерений матовых и глянцевых поверхностей. Измерения осуществляются в ручном режиме. КИМ имеют встроенную систему температурной компенсации.
При использовании контактных щупов определяется координата центра сферы щупа при касании измеряемой поверхности. При использовании лазерного сканера определяются координаты множества точек измеряемой поверхности в пределах поля зрения сканера. Базой для определения координат точек служит ширина окна сканирования и фокусное расстояние.
К средствам измерений данного типа относятся машины координатно-измерительные портативные МСП моделей: МСП-6-2, МСП-6-2.5, МСП-6-3, МСП-6-3.5, МСП-6-4, МСП-6-4.5, МСП-6-5, МСП-6-6, МСП-6-7, МСП-6-9 с шестью осями вращения для контактных измерений, МСП-7-2, МСП-7-2.5, МСП-7-3, МСП-7-3.5, МСП-7-4, МСП-7-4.5, МСП-7-5, МСП-7-6, МСП-7-7, МСП-7-9 стандартной точности с семью осями вращения для контактных и бесконтактных измерений при наличии в комплекте поставки лазерного сканера, МСП-Т7-2.5, МСП-Т7-3, МСП-Т7-4, МСП-Т7-5, МСП-Т7-6, МСП-Т7-7 повышенной точности с семью осями вращения для контактных измерений, отличающихся метрологическими характеристиками, внешним видом, массой и габаритными размерами.
В процессе эксплуатации КИМ не предусматривает внешних механических и электронных регулировок. Пломбирование КИМ не производится.
Серийный номер КИМ в виде цифрового обозначения указывается типографским способом на маркировочной наклейке, расположенной в основании КИМ.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Общий вид машин координатно-измерительных портативных МСП представлен на рисунках 1 - 2
Место указания серийного номера и знака утверждения средства измерений приведены на рисунке 2.
Общий вид лазерных сканеров МСП-СЛ и контактных щупов приведён на рисунке 3.
Общий вид маркировочной наклейки представлен на рисунке 4.
а) б)
Рисунок 1 - а) Общий вид КИМ шестиосевых с контактным щупом; б) семиосевых с контактным щупом и лазерным сканером
щупом
Рисунок 2 - Общий вид КИМ семиосевых стандартной и повышенной точности с контактным
а) б)
Рисунок 3 - а) Общий вид сканеров МСП-СЛ установленных на рукоятку с контактным щупом семиосевых КИМ; б) Общий вид контактных щупов установленных на рукоятку семиосевых КИМ
Рисунок 4 - Общий вид маркировочной таблички
Программное обеспечение
Для работы с КИМ используется метрологически значимое программное обеспечение (далее - ПО), «МС-ДМИС», «Metrolog X4», «CMM-Manager», «ArcoCAD», «Polyworks Inspector», «Verisurf», «Geomagic Design X», устанавливаемое на локальном персональном компьютере для управления КИМ, обработки и хранения результатов измерений.
Аппаратная и программная части, работая совместно, обеспечивают заявленные точности конечных результатов измерений.
Уровень защиты ПО - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО |
| Значение | МС-ДМИС | не ниже 1.0 | - |
| Metrolog X4 | не ниже V10 | - |
| CMM-Manager | не ниже 1 | - |
| ArcoCAD | не ниже 3.7 | - |
| Polyworks Inspector | не ниже V2020 IR | - |
| Verisurf | не ниже 2018 | - |
| Geomagic Design X | не ниже 1.0 | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики КИМ
| Модель | Диапазон измерений, м | Повторяемость результата измерений координат точки (при измерениях контактным щупом), мм* | Пределы допускаемой абсолютной объемной погрешности измерений (при измерениях контактным щупом), мм* |
| МСП-6-2 | от 0 до 2,0 | ±0,028 | ±0,022 |
| МСП-6-2.5 | от 0 до 2,5 | ±0,032 | ±0,026 |
| МСП-6-3 | от 0 до 3,0 | ±0,047 | ±0,038 |
| МСП-6-3.5 | от 0 до 3,5 | ±0,058 | ±0,046 |
| МСП-6-4 | от 0 до 4,0 | ±0,074 | ±0,059 |
| МСП-6-4.5 | от 0 до 4,5 | ±0,092 | ±0,073 |
| МСП-6-5 | от 0 до 5,0 | ±0,144 | ±0,120 |
| МСП-6-6 | от 0 до 6,0 | ±0,190 | ±0,147 |
| МСП-6-7 | от 0 до 7,0 | ±0,238 | ±0,184 |
| МСП-6-9 | от 0 до 9,0 | ±0,273 | ±0,218 |
| МСП-7-2 | от 0 до 2,0 | ±0,039 | ±0,025 |
| МСП-7-2.5 | от 0 до 2,5 | ±0,042 | ±0,027 |
| МСП-7-3 | от 0 до 3,0 | ±0,074 | ±0,050 |
| МСП-7-3.5 | от 0 до 3,5 | ±0,089 | ±0,061 |
| МСП-7-4 | от 0 до 4,0 | ±0,103 | ±0,075 |
| МСП-7-4.5 | от 0 до 4,5 | ±0,121 | ±0,098 |
| МСП-7-5 | от 0 до 5,0 | ±0,160 | ±0,133 |
| МСП-7-6 | от 0 до 6,0 | ±0,209 | ±0,162 |
| МСП-7-7 | от 0 до 7,0 | ±0,262 | ±0,202 |
| МСП-7-9 | от 0 до 9,0 | ±0,300 | ±0,240 |
| МСП-Т7-2.5 | от 0 до 2,5 | ±0,030 | ±0,043 |
| МСП-Т7-3 | от 0 до 3,0 | ±0,037 | ±0,055 |
| МСП-Т7-4 | от 0 до 4,0 | ±0,068 | ±0,080 |
| МСП-Т7-5 | от 0 до 5,0 | ±0,085 | ±0,119 |
| МСП-Т7-6 | от 0 до 6,0 | ±0,127 | ±0,143 |
| МСП-Т7-7 | от 0 до 7,0 | ±0,134 | ±0,179 |
| Примечание: *- при температуре окружающего воздуха от +18 °C до +22 °C и относительной влажности воздуха не более 70 % |
Таблица 3 - Метрологические характеристики КИМ семиосевых с лазерным сканером
| Модель | Диапазон измерений, м | Пределы допускаемой абсолютной объемной погрешности измерений (при измерениях лазерным сканером МСП-СЛ), мм* |
| МСП-СЛ50 | МСП-СЛ100 | МСП-СЛ200 |
| МСП-7-2 | от 0 до 2,0 | ±0,040 | ±0,055 | ±0,070 |
| МСП-7-2.5 | от 0 до 2,5 | ±0,042 | ±0,057 | ±0,072 |
| МСП-7-3 | от 0 до 3,0 | ±0,065 | ±0,080 | ±0,095 |
| МСП-7-3.5 | от 0 до 3,5 | ±0,076 | ±0,091 | ±0,106 |
| МСП-7-4 | от 0 до 4,0 | ±0,090 | ±0,105 | ±0,120 |
| МСП-7-4.5 | от 0 до 4,5 | ±0,113 | ±0,128 | ±0,143 |
Примечание: *- при температуре окружающего воздуха от +18 °C до +22 °C и относительной влажности воздуха не более 70 %
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Модель | Масса, кг, не более | Габаритные размеры |
| Длина плеча, мм, не более | Длина предплечья, мм, не более |
| МСП-6-2 | 7,2 | 600 | 400 |
| МСП-6-2.5 | 7,5 | 750 | 500 |
| МСП-6-3 | 7,9 | 900 | 600 |
| МСП-6-3.5 | 8,1 | 1070 | 700 |
| МСП-6-4 | 8,3 | 1200 | 800 |
| МСП-6-4.5 | 9,3 | 1350 | 900 |
| МСП-6-5 | 9,7 | 1500 | 1000 |
| МСП-6-6 | 12,0 | 1800 | 1200 |
| МСП-6-7 | 13,2 | 2100 | 1400 |
| МСП-6-9 | 16,0 | 2500 | 2000 |
| МСП-7-2 | 7,8 | 600 | 400 |
| МСП-7-2.5 | 8,1 | 750 | 500 |
| МСП-7-3 | 8,5 | 900 | 600 |
| МСП-7-3.5 | 8,7 | 1070 | 700 |
| МСП-7-4 | 8,9 | 1200 | 800 |
| МСП-7-4.5 | 9,9 | 1350 | 900 |
| МСП-7-5 | 10,6 | 1500 | 1000 |
| МСП-7-6 | 12,9 | 1800 | 1200 |
| МСП-7-7 | 14,1 | 2100 | 1400 |
| МСП-7-9 | 16,9 | 2500 | 2000 |
| МСП-Т7-2.5 | 8,6 | 750 | 500 |
| МСП-Т7-3 | 9,0 | 900 | 600 |
| МСП-Т7-4 | 9,4 | 1200 | 800 |
| МСП-Т7-5 | 11,1 | 1500 | 1000 |
| МСП-Т7-6 | 13,4 | 1800 | 1200 |
| МСП-Т7-7 | 14,6 | 2100 | 1400 |
Таблица 5 - Основные технические характеристики лазерных сканеров
| Наименование характеристики | Значение |
| Модель сканера | МСП-СЛ50 | МСП-СЛ100 | МСП-СЛ200 |
| Минимальное расстояние до объекта сканирования, мм | 65 | 125 | 160 |
| Максимальное расстояние до объекта, мм | 125 | 390 | 460 |
| Масса сканера, кг | 0,5 |
Таблица 6 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, без конденсата, %, не более | от +5 до +50 95 |
| Напряжение питания переменного тока, В | от 100 до 240 |
| Частота переменного тока, Гц | 50/60 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на маркировочную табличку, расположенную на КИМ и на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Машина координатно-измерительная портативная | МСП | 1 шт. |
| Персональный компьютер | - | 1 шт. |
| Блок питания и шнур | - | 1 шт. |
| Основание с креплением | - | 1 шт. |
| USB-кабель | - | 1 шт. |
| Набор контактного датчика | - | 1 компл. |
| Лазерный сканер | МСП-СЛ | По заказу |
| Система температурной компенсации встроенная | - | 1 шт. |
| Программное обеспечение на электронном носителе | - | 1 шт. |
| Транспортировочный кейс | - | 1 шт. |
| Сфера | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 7.1 «Алгоритм проведения измерений» в «Машины координатноизмерительные портативные МСП. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений геометрических параметров поверхностей сложной формы, в том числе эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 апреля 2021 г. № 472;
ТУ 26.51.66-012-26348797-2023 «Машины координатно-измерительные портативные МСП. Технические условия».
