There are many machines, devices and production lines that are equipped with rotating elements (shafts, axes, spindles, trailing and drive wheels, etc.). Correct geometry of these elements ensures trouble-free operation, and, in the case of machine tools it decides about the correct geometric parameters of the manufactured semi-finished articles and products. In this respect, the newly manufactured and operated lathes are checked against the correct geometry of their parts which determine the location of the work-piece and the lathe and their movement These parts are geometrically correct if the errors of their geometrical shape (deviations) do not exceed values designated in the standards. The wearing of lathes reveals the so-called spindle run-out (deviation from circularity). These deviations are determined using mainly the workshop methods. However, due to the considerable sizes of machine tools surveying methods and new methods which use electronic and optoelectronic devices also apply. Authors of this work present the measuring set (which they designed and built themselves) which relies on the two-point fibre signalling device which is installed in the lathe spindle chuck jaws. The position of the signalling device during the lathe spindle rotation is recorded with CCD/CMOS digital camera, and the images are stored on the camera memory card. The aim of the presented research and experimental works was to determine the internal conformity of measurement results that were obtained using the designed and constructed measuring set, to check whether there is a correlation between the results obtained using the dial indicator and to analyse the accuracy of observations that were made using the test set. The designed measuring set enables to determine deviations from circularity during the lathe spindle rotation with the accuracy of ± 0.02 mm.
PL
Istnieje wiele maszyn, urządzeń oraz ciągów technologicznych, które mają elementy obrotowe (wały, osie, wrzeciona, koła toczne i napędowe itp.). Prawidłowa geometria tych elementów warunkuje bezawaryjną pracę, a w przypadku obrabiarek właściwe parametry geometryczne wytwarzanych półfabrykatów i zespołów. W związku z tym nowo wyprodukowane i eksploatowane tokarki podlegają sprawdzeniu pod wzglę- dem prawidłowości zachowania geometrii ich części, które nadają przedmiotowi obrabianemu i narzędziu wzajemne położenie i ruch. Części te są pod względem geometrycznym prawidłowe, o ile błędy ich kształtu geometrycznego (odchyłki) nie przekraczają wartości ustalonych w normach. W odniesieniu do tokarek ich zużycie objawia się m.in. tzw. biciem wrzeciona (odchyłki od kołowości). Odchyłki te wyznacza się głównie metodami warsztatowymi, jednak z uwagi na znaczne wymiary obrabiarek stosuje się również metody geodezyjne oraz nowe metody wykorzystujące przyrządy budowane na podstawie elementów elektroniki i optoelektroniki. Autorzy w pracy przedstawili opracowany i wykonany zestaw pomiarowy bazujący na dwupunktowym sygnalizatorze światłowodowym, mocowanym na czas pomiarów w szczękach uchwytu wrzeciona tokarki. Położenie sygnalizatora podczas obrotu wrzeciona tokarki rejestruje kamera cyfrowa CCD/CMOS, a zapis obrazów dokonywany jest na jej karcie pamięci. Celem przedstawionych prac badawczo-doświadczalnych było określenie wewnętrznej zgodności wyników pomiarów uzyskanych opracowanym i wykonanym zestawem pomiarowym, sprawdzenie, czy istnieje korelacja miedzy wynikami uzyskanymi z użyciem czujnika zegarowego oraz dokonanie analizy dokładności obserwacji wykonanych testowanym zestawem pomiarowym. Opracowany zestaw pomiarowy pozwala wyznaczyć odchyłki od kołowości podczas obrotu wrzeciona tokarki z dokładnością ±0.02 mm.
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów kołowości elementu obrotowego z zastosowaniem techniki optoelektronicznej. Badawcze prace pomiarowe przeprowadzono na przykładzie wrzeciona tokarki typu TUE-40. Do prac pomiarowych zastosowano prototypowy przyrząd, tworzący zestaw pomiarowy, w skład którego wchodzą profilograf (dwa lasery emitujące wiązki laserowe o barwie czerwonej) i odbiornik pomiarowy (kamera CCD/CMOS połączona z przenośnym komputerem). Emitowane wiązki laserowe ze stałej bazy obserwowane są pod postacią plamek laserowych na powierzchni wrzeciona przez kamerę CCD/CMOS i rejestrowane w postaci pojedynczych obrazów lub filmu na dysku komputera. Rejestracja pojedynczych obrazów może następować w sposób ręczny lub automatyczny z zadaną częstością. Na podstawie zarejestrowanych obrazów oraz przy pomocy autorskiego programu określane są środki energetyczne plamek laserowych. Wyznaczone różnice współrzędnych środków energetycznych plamek laserowych pozwalają określić odchyłkę od kołowości badanego elementu obrotowego z dokładnością nie przekraczającą ±0.088 mm.
EN
The paper presents the results of measurements of geometric deviations of the rotary element using optoelectronic technique. Research work was carried out on the example of measuring spindle lathe (lathe type TUE-40). In the work was used a prototype instrument, creating measurement set, which includes: the profilograph (two lasers emit laser beams with red color) and measuring receiver (camera CCD / CMOS sensor combined with a portable computer). Laser beams emitted from a fixed base are observed in the form of laser spots on the surface of the spindle by CCD/CMOS sensor and recorded in the form of single images or video on your computer. Images or video recording is carried out at with predefined frequency. Based on recorded images, and using the original program are determined centroid of laser spots. The designated coordinates of the laser spots allow to specify the deviations of the rotary of the test element with the accuracy not exceeding ± 0.088 mm.
The goal of the presented contribution (paper) is to give an information on developments made by now and the present hardware and software equipment available for the single-image photogrammetric method of vertical alignment, straightness and profile measurements of shafts that have been developed in co-operation between the Institute Geodesy and Mine Surveying of the VSB-Technical University of Ostrava and the Scientific Research Institute of Mining at Radvanice. The method presented uses a photogrammetric equipment in two versions:1. With plumb bobs for control points and one illuminating equipment which produces a planar light ray bunch, and2. Without plumb bobs and with two light sources placed one above the other.The equipment, including the photogrammetric chamber, is suspended below the cage. Images are evaluated by means of a monocomparator and special software developed by the Institutes mentioned above.
PL
W artykule autor przedstawił opis dwóch wariantów metody wykorzystującej technikę fotogrametrii jednoobrazowej do profilowania rur szybowych z klatek szybowych. Metoda ta opracowana przez Instytut Geodezji i Miernictwa Górniczego Politechniki w Ostrawie oraz przez Instytut Górniczy w Ostrawie-Radvanicach wymaga zastosowania kamery fotogrametrycznej, którą wykonuje się zdjęcia na wybranych horyzontach obserwacyjnych poziomych przekrojów szybu utworzonych przez rzutnik światła realizujący na tych poziomach świetlne płaszczyzny horyzontalne. Różnica pomiędzy wariantami tej metody profilowania szybu sprowadza się przy tym do tego, że w pierwszym z nich konieczne jest użycie dwóch lub czterech pionów opuszczonych w szybie, zaś w drugim - dwóch rzutników światła pozostających względem siebie i kamery fotogrametrycznej w stałej odległości.Oprócz opisu technologii pomiarowej autor zaprezentował również metodologię opracowania wyników takich pomiarów, w tym możliwości określenia różnych wielkości charakteryzujących deformacje szybu, co zostało zilustrowane właściwymi przykładami rezultatów takich obliczeń.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.