Souřadnicový měřicí stroj: popis, specifikace, aplikace

Strojírenské podniky stále více integrují vysoce přesná měřicí zařízení do výrobních procesů. Například řízením čáry tvarování polotovarů je možné získat díly s optimálními geometrickými parametry s přesností 0,1-0,2 μm. Zvláště výroba takových prvků je důležitá v letecké a vesmírné výstavbě, kde je vyžadováno použití komplexních přesných komponent. Není také vyloučena možnost použití těchto metod v průmyslových odvětvích. těžkého průmyslu sloužící široké veřejnosti široké veřejnosti. U takových továren a továren se používá souřadnicový měřicí stroj (CMM), který umožňuje řízení procesů výroby a zpracování polotovarů, razidel, pístních prvků, spotřebních dílů apod.

Princip činnosti zařízení

Celý proces lze rozdělit do dvou fází. Na prvním místě je vytvořen souřadný model nebo schéma, ve kterém jsou distribuovány kontrolní body. Počet pevných rovin se může lišit v závislosti na typu zařízení. Nejjednodušší modely skenují objekt v systému založeném na osách X, Y, Z vzhledem k základnímu bodu. Technologičtější 6-osý souřadnicový měřicí stroj je postaven na principu paralelní kinematiky. To znamená, že operátor obdrží dynamický model ve formě zkrácené pyramidy, ve které je na pohyblivém vozíku 6 měřidel.

Druhý stupeň zahrnuje přímé čtení informací o geometrických parametrech zkoumaného objektu. Chcete-li to provést, použijte sondy nebo snímače, které naskenují cílovou část. Existují kontaktní a bezkontaktní typy sond - resp. První pracují s pracovním povrchem a ty pracují na principu vlnového záření. Typické souřadnicové měřicí stroje ve strojírenství obvykle pracují s piezoelektrickými snímači, které mohou být doplněny mechanicko-elektrickými stykači. Jedná se o tradiční skenovací zařízení, jehož nedostatky zahrnují vysokou chybu kvůli rozdílu v síle dotyku sond. A zde stojí za to odkazovat na stávající metody kontroly, které se pravidelně zlepšují.

Kontrolní metody

V systémech první generace byla použita šablona-šablona metoda počítání geometrických dat, ale dnes podniky přecházejí na bezcelé. Hlavní rozdíl mezi těmito metodami spočívá v opuštění fyzických vzorů a forem, kterými se kontrolovala. Nové moduly CMM používají elektronický model, který poskytuje na základě matematických výpočtů trojrozměrný "obraz". Jaká je výhoda takového souřadnicového měřicího stroje? Za prvé, sjednocení souboru dat, které lze použít pro jiné výpočty. Shromážděné informace jsou zadávány do databáze a automaticky předávány dalším kontrolním oblastem zapojeným do studie sousedních částí. Výsledkem je optimalizace jak výrobního procesu, tak i techniky přesné montáže dílů. Segment metod s neplazmou má zároveň své vlastní technologické odvětví. Je nutné rozlišovat mezi holografickými, optickými a fotogrammetrickými metodami řízení. Nejslibnější je laserová metoda skenování objektu.

Vlastnosti řízení laseru

Ve skutečnosti se jedná o digitální metodu, která se vyznačuje svou flexibilitou při tvorbě modelů s podporou různých typů měření - například úhlových a lineárních. Během procesu skenování je vytvořen laserový paprsek za použití difrakčního efektu. Taková kontrola je častěji používána při výrobě stop, převodových prvků, podvozku apod. S pomocí fotodetektorového zařízení je také realizováno neparalelní vyšetření parametrů produktu. V tomto případě vám laserový souřadnicový měřící přístroj umožňuje určit velikost otvorů, defekty posunutí, vibrace a další charakteristiky. V budoucnu na základě výsledků diagnózy rozhodne technik o vyvažování nebo částečné mechanické doladění jednotky. Pro měření zátěže pomocí autoreflekce laseru. Tato technologie zachycuje indikátory posunu při statickém zatížení na cílovou plochu převodovek a hřídelí technických prostředků.

Specifikace CIM

Ve velikostech a provedeních se tyto stroje podobají průmyslovým zpracovatelským jednotkám, ale hlavní výkonnostní charakteristiky se odrážejí v přesnějších měřicích a řídicích jednotkách a technických údajích. Zahrnují následující parametry modelového modelu:

• Chyba měření - rozsah od 0,1 do 0,1 mm.
• Přesun sondy po osách - 700-1000 mm. Navíc v jednom zařízení může být charakter pohybu v různých osách odlišný.
• Maximální přípustná hmotnost obrobku je průmyslový souřadnicový měřicí přístroj schopný obsluhovat díly o hmotnosti do 1000 kg.
• Výkon - průměr 1500 wattů.
• Napětí - 380 W s tolerancí kmitů až 10%.
• Pracovní teploty jsou 10-35 ° С.

Klasifikace strojů podle způsobu ovládání

Modely používající moderní metody měření převážně řízené prostřednictvím vzdálených panelů. Zásada programové kontroly, na jejímž základě se pracuje, je implementována. měřicí přístroje založené na CNC (numerické programování). Hlavní část řídicích a měřicích systémů dnes pracuje na kombinovaných schématech. Jedná se o kombinaci mechanického a elektronického ovládání s automatizačními prvky. Pokročilé vybavení a poskytuje řadu stejných sond s paralelním provozním výrobním zařízením, které vyrábí související součásti.

Použité a tradiční konfigurace ručního ovládání. V takovém případě je operátor souřadnicového měřicího přístroje umístěn přímo na ovládacím vedení a spolupracuje se zařízením prostřednictvím speciálního joysticku. Tento model se používá v agregátech plazovo-šablony a postupně se stává věcí minulosti.

Stavební klasifikace

V závislosti na provozních podmínkách a úlohách zpracování lze použít horizontální, vertikální a typy mostů CMM. V prvním provedení je zajištěna vysoká přesnost z důvodu tuhosti konstrukce. Provozovatel má v tomto případě možnost přímého přístupu k vnitřní struktuře cílového objektu. V praxi se často používají horizontální instalace při údržbě malých dílů. Vertikální souřadnicové měřicí stroje jsou považovány za nejpřesnější, takže se používají v odpovědných metrologických studiích. Ale pro použití tohoto zařízení bude vyžadovat kontrolu teploty v obchodě, stejně jako vysoké náklady na údržbu systému. Pokud jde o mostní stroje, díky zařízení odolnému proti opotřebení umožňují práci s velkoformátovými výrobky.

Mobilní a stacionární CMM

Hlavní používané stacionární stroje na dopravních linkách, zaměřené na specifické úkoly údržby obrobků s určitými parametry. Při zpracování jedinečných polotovarů velkých rozměrů může být nutná inspekce na místě. V tomto případě bude zapotřebí přenosný souřadnicový měřicí stroj opatřený víceosými řídicími tělesy. Několik funkčních rukávů s citlivými senzory analyzuje objekt na dálku a odesílá data do počítače nebo jiného zařízení pro zpracování informací.

Aplikace KIM

Kontrolní a měřicí systémy v různých verzích jsou vyžadovány v strojírenských, leteckých, metalurgických a jiných podnicích. V malých továrnách a dílnách se například často používají kompaktní ruční jednotky. Přesné řízení v tomto případě umožňuje vyrábět exkluzivní malé části se správnou geometrií. Při složitých technologických procesech se použití souřadnicových měřicích strojů ospravedlňuje jako způsob kombinace několika fází výroby. Například řídicí uzel může sloužit jako centrum pro shromažďování informací o všech částech a detailech struktury nebo dokončeného technického nástroje, což minimalizuje riziko vzniku chyb.

Závěr

Zavedení KIM do výrobního procesu je již dlouhou dobou indikátorem moderního přístupu k činnostem podniku. Odmítnutí zastaralých přístupů k ovládání prvků a příslušenství pomocí šablon zvyšuje jak kvalitu stavby, tak technologickou efektivitu pracovní plochy. Ve stejné době, nová generace měřicí přístroje pro kontrolu geometrických parametrů, které se v různých aspektech pravidelně zlepšují. Takže pokročilý směr vývoje lze nazvat bezdotykové laserové skenery, které se vyznačují snadnou obsluhou a vysokou přesností analýzy. Jedinou nevýhodou progresivních systémů tohoto typu jsou vysoké náklady a vysoké náklady na údržbu. V této fázi jsou laserové modely souřadnicových měřicích systémů k dispozici pouze velkým průmyslovým komplexům a výzkumným střediskům.