Characterization of a plane on a coordinate measuring machine of large dimensions

 

Jaramillo, N. A.¹, Sánchez-Rinza, B. E.²

 

¹ Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica Apdo. Post. # 51 Y 216, 72000 Puebla, Pue., México.

² F. C. C., Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Apdo. Post. # 588, 72000 Puebla, Pue., México. aramirs@siu.buap.mx, brinza@cs.buap.mx

 

Received: December 10^th, 2003.
Accepted: September 9^th, 2005.

Abstract

A technique for characterizing a horizontal plane within the measuring volume of a coordinate measuring machina (CMM) of large dimensions is described. The objective of the characterization is to obtain a correction table that allows us to minimize the mechanical errors introduced by its mechanical imperfection. The process contemplates the measurement of Y-axis yaw error and the squareness error between the X and Y axes of the machine, as well as obtaining a plane beginning with the characterization of a group of lines. This plane was then used to construct a correction table so that the uncertainty of measurement along the Z axis of the CMM could be reduced to less than 15 micrometers for any measurement carried out within an area of 4X5 m. In addition, a novel method for measuring the deviation angle of a pentaprism using the facilities of the CMM is described.

Keywords: Prisms, Metrology, Geometric Optics.

 

Resumen

En éste trabajo se describe un método empleado para caracterizar un plano horizontal dentro del volumen de medición de una máquina de medición por coordenadas de grandes dimensiones, con el propósito de construir una tabla de corrección que permitiera reducir los errores de la máquina introducidos por su imperfección mecánica y de ésta manera reducir la incertidumbre de medición. La descripción incluye el trabajo realizado para obtener el valor del error de deriva del eje Y, el error de perpendicularidad entre los ejes X y Y, así como la obtención del plano a partir de la caracterización de 56 líneas. El plano caracterizado fue empleado para construir una tabla de corrección tal que la incertidumbre de medición en el eje Z se redujo a menos de 15 micrómetros para cualquier punto medido dentro de una área de 4X5 metros. Adicionalmente, se describe también un método novedoso para medir el error en el ángulo de desviación de un pentaprisma y que hace uso de la MMC.

 

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