طراحي بازوي اندازه گيري صفحه اي بر اساس قابليت اطمينان با روش مونت كارلو

بازوهاي اندازه گيري مختصاتي جهت اندازه گيري قطعات و مجموعه ها در شرايط كنترل نشده و كارگاهي مورد استفاده قرار مي گيرند. در اين مقاله يك سيستم اندازه گيري مختصاتي صفحه اي جهت اندازه گيري دقيق در شرايط محيطي كنترل نشده مورد ارزيابي قرار مي گيرد. بازوي مورد نظر يك بازوي 3 درجه آزادي صفحه اي با منابع عدم قطعيتي مانند انكودرهاي دوراني، انبساط حرارتي رابط ها و سيستم اندازه گيري مرجع مي باشد. در اين مقاله طراحي اين سيستم با معيار قابليت اطمينان با منابع عدم قطعيت متوازن و حداكثر خطاي مجاز، انجام مي گيرد. فضاي كاري با شعاع mm 1200 و حداكثر خطاي مجاز اندازه گيري µm 30 و قابليت اطمينان اندازه گيري 99.7% در نظر گرفته شده است. با توجه به اينكه اين سيستم داراي منابع عدم قطعيت با رفتارهاي مختص به خود مي باشد جهت طراحي بر اساس معيار قابليت اطمينان پس از شناسايي رفتار هر يك از منابع عدم قطعيت از روش مونت كارلو جهت شبيه سازي اين منابع عدم قطعيت و در نهايت ارزيابي عملكرد سيستم استفاده شده است. سپس با تحليل فضاي كاري بازو، اندازه گيري هر نقطه شبيه سازي شده و نتايج با مقدار نامي مربوط مقايسه و در انتها خطاها محاسبه مي گردد، در نتيجه به ازاء هر نقطه از فضاي كاري يك جامعه آماري از خطاي اندازه گيري شكل مي گيرد كه مي توان بر اساس بيشينه خطاي مجاز و توزيع خطا، قابليت اطمينان اندازه گيري هر نقطه را ارزيابي نمود. همچنين با توجه به توزيع فراواني نتايج و با شاخص نسبت پراكندگي در دو راستاي متعامد، توازن منابع عدم قطعيت محاسبه مي شود. اين فرآيند براي هر يك از رابط ها انجام شده و سهم خطاي هر يك با قابليت اطمينان 99.7% در حصول منابع عدم قطعيت متوازن بدست مي آيد و در نهايت با انباشت خطاهاي بدست آمده خطاي سيستم، برآورد مي شود.