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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2008.tde-13012014-185047
Documento
Autor
Nome completo
Juliana Keiko Sagawa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2008
Orientador
Banca examinadora
Di Giacomo, Benedito (Presidente)
Abackerli, Álvaro José
Paziani, Fabricio Tadeu
Título em português
Sistema automatizado para a medição de desvios de forma e orientação
Palavras-chave em português
Automação da medição
Desvio de perpendicularismo
Desvio de planicidade
Métodos de sensores múltiplos
Separação de erros
Resumo em português
O modo de produção vigente exige cada vez mais rapidez, precisão e eficiência nos processos. Em resposta a essas tendências, constituem-se desafios à área de Metrologia a obtenção de sistemas de medição e algoritmos de avaliação de erros mais precisos; a avaliação de incertezas com precisão; e a execução de medições com rapidez. Neste trabalho apresenta-se um Sistema Automatizado de medição para avaliação dos desvios de forma e orientação de componentes. O sistema é baseado na utilização de um robô industrial com seis graus de liberdade e sensores de deslocamento do tipo LVDT. O emprego de sistemas como o proposto para a avaliação de desvios geométricos está condicionado à utilização de um modelo matemático de separação de erros, uma vez que a acurácia de posicionamento e a repetibilidade dos robôs disponíveis atualmente não são adequadas à medição de grandezas micrométricas. Além da aplicação do modelo de separação de erros, este trabalho inclui a elaboração modelos e rotinas de processamento de dados para a avaliação de desvios geométricos. Sistemas similares desenvolvidos foram aplicados principalmente à medição de desvios de retilineidade, e em alguns casos, circularidade. Neste trabalho, buscou-se ampliar o escopo de aplicações deste tipo de sistema, de forma a abranger não só a avaliação dos desvios de retilineidade, mas também a avaliação dos desvios de planicidade e perpendicularismo. Além disso, o enfoque da pesquisa foi dirigido à avaliação do desempenho do sistema e do modelo de separação de erros, por meio da realização de testes experimentais com três peças distintas e por meio de análise comparativa com sistemas convencionais de medição. Os resultados obtidos comprovaram a eficiência do sistema proposto, que destacou-se também por apresentar boa repetibilidade.
Título em inglês
Automated system for measuring form and orientation deviations
Palavras-chave em inglês
Automation of measuring
Error separation techniques
Flatness deviation
Multi-probe methods
Perpendicularity deviation
Resumo em inglês
The current production system demands fast, efficient and precise processes. In order to address these issues, most of the research efforts in the Metrology area have been focused into the development of faster and more accurate measuring systems as well as into the definition of methods to better evaluate uncertainties in measurement. This work presents an automated system for the evaluation of form and orientation deviations of mechanical components. A six-degree-of-freedom industrial robot and LVDT sensors are used to take the measurements. The implementation of the proposed system depends on the application of a mathematical model for error separation since the accuracy of positioning and repeatability presented by the currently available industrial robots are not suitable for measuring micrometric deviations. Besides the application of the error separation model, this work also includes the development of data processing algorithms for the evaluation of geometrical deviations. Few similar systems to the proposed one were developed and applied mainly for straightness and, in some cases, roundness measurements. This work aimed at broadening the range of applications of this kind of measuring systems, making them suitable for the evaluation of flatness and orthogonality deviations. Additionally, the focus of the research was set to the performance evaluation of the system and the error separation model. In order to do that, experimental tests with three different parts were carried out. The values found were compared to the values of the deviations measured with conventional GD&T practice. The obtained results showed the efficiency of the proposed system, which also presented good repeatability.
 
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Data de Publicação
2014-01-14
 
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