Development of an automated and dedicated measuring system

Sistemas dedicados de medição são especialmente recomendados para a inspeção repetida de uma característica mecânica. Entretanto, instrumentos e sistemas de medição apresentam erros que deterioram o resultado da inspeção. Tal circunstância demanda a aplicação de técnicas de separação de erros que viabilizem o desacoplamento dos erros induzidos pelo sistema de medição daqueles apresentados pelas peças medidas. Este trabalho tem por objetivo apresentar um sistema automatizado e dedicado à medição de erros de retilineidade e circularidade em componentes mecânicos. Um robô industrial foi empregado para operar dispositivos de medição específicos para cada tipo de medida. Entretanto, robôs industriais apresentam erros de posicionamento relativamente grandes que impedem a utilização do sistema de coordenadas do equipamento como referência para medições precisas. Para minimizar o efeito dos erros do sistema de medição sobre o valor medido, foram aplicadas técnicas multi-sensoriais de separação de erros. Na medição do erro de retilineidade, uma nova abordagem foi desenvolvida para minimizar a influência do erro de posicionamento axial dos sensores, que constitui a maior fonte de erros no processo de desacoplamento. Foram realizadas simulações computacionais e testes experimentais aplicados à medição do erro de retilineidade e de circularidade de vários artefatos que comprovaram a efetividade da metodologia utilizada.Dedicated measuring systems are particularly recommended for the repetitive inspection of a mechanical feature. However, measuring instruments and systems present errors that deteriorate the result of the inspection. Such a circumstance demands the application of error separation techniques that perform decoupling of errors induced by the measuring system from part errors. This work aims to present an automated measuring system that is dedicated to the task of inspecting straightness and roundness errors in mechanical components. An industrial robot was employed to operate specific measuring devices for each measurement. However, industrial robots present relatively large positioning errors that prevent the use of their coordinate system as a reference to accurate measurements. In order to minimize the effect of the measuring system on the measured value, multi-probe error separation techniques were employed. On the straightness measurement, a new approach was developed to minimize the influence of the axial positioning error of the sensors, which consist of the major error source on the decoupling process. Computational simulations and experimental straightness and roundness tests were accomplished for various artefacts, which confirmed the effectiveness of the employed methodology