Lokalisering av arbetsstycke för CNC-maskiner : Undersökning av alternativa givare

Sammanfattning: I takt med att CNC-fräsmaskiner blivit mer tillgängliga för allmänheten, växerbehovet av billiga alternativ till marknadsledande mätprobar (TTP). Generiska sensorer med öppen hårdvara finns tillgängliga till låga priser, men det är okäntom en sensor för under 100 kr kan användas som komponent i en mätprob, där noggrannhetskravet kan vara i storleksordningen mikrometer. Detta skulle isåfallinnebära att det finns en möjlighet att tillverka mätprobar till tillgängligare priser än dagens marknadsledande probar. Denna studie avsåg att undersöka ifall dessa sensorer var lämpade för ändamålet. Därför bedömdes ett antal Arduinokompatibla sensorer utifrån deras prestanda och lämplighet som komponent i en automatisk mätprob för arbetsstyckeslokalisering i CNC-fräsmaskiner. Sensorerna och principerna som undersöktes var: mikrobrytare, induktiva sensorer, ultraljudssensorer, IR-sensorer och kontinuitetssensorer. Sensorerna testades i en fräsmaskin och deras spridning estimerades genom att beräkna standardavvikelsen hos mätdatan. Efter en litteratursökning och intervjuer med KTHs akademiker samt den tänkta målgruppen för mätproben Stockholm Makerspace, bekräftades kravbilden på sensorn. Där belystes vikten av det låga priset på slutprodukten samt ett krav på att osäkerheten ska vara runt 0.05 mm. Mikrobrytaren konstaterades vara den lämpligaste sensorn. Detta beror på dess låga pris, oberoendet av materialet på arbetsstycket och den höga repeterbarheten. Repeterbarheten beräknades vara 5 μm med en konfidensintervall på 95%.