Témata
Zdroj: Renishaw

1 000 důvodů pro skenování na CNC obráběcím stroji

Technologie Sprint společnosti Renishaw umožňuje zrychlit a zlevnit výrobu obráběných dílů na CNC obráběcích strojích.

Reklama

Strukturální změny v automobilovém průmyslu, pandemie a nedostatek pracovníků v uplynulých dvou letech sužovaly výrobní sektor. Letos se k nim navíc přidaly energetická krize a růst inflace. Tato pětice vlivů bude mít v následujících 12 měsících dopad na existenci, nebo neexistenci mnoha lokálních výrobních firem.

Když téměř před 50 lety zakladatelé společnosti Renishaw vymysleli kinematickou spínací dotykovou sondu, nikdo ani netušil, jaký vliv bude mít na vývoj obráběcích strojů a strojírenskou výrobu.

Sonda Sprint dokáže nasnímat tvar odlitku a softwarové makro v reálném čase vygeneruje dráhu nástroje přesně podle skutečného tvaru odlitku. (Zdroj: Renishaw)

Sondy se v průběhu času vyvíjely stejně jako kterákoliv jiná technologie. V současnosti mohou výrobci obráběných dílů volit mezi třemi technologiemi. Dotykové měření kinematickou sondou splňuje potřeby uživatelů, kteří chtějí zautomatizovat jednoduché ustavení dílce a přesné měření dokončených obrobků. Sondy vybavené tenzometrickou technikou, které nesou obchodní označení Rengage, umožňují dosáhnout na obráběcím stroji stejné opakovatelnosti měření, jakou nabízí souřadnicový měřicí stroj. Skenování posouvá technologické možnosti obráběcího stroje na zcela novou úroveň. Umožňuje kontrolu tvarových odchylek, stavu povrchu a přesných rozměrů neuvěřitelnou rychlostí.

Technologické možnosti

Adaptivní obrábění
Třešničkou na dortu je adaptivní obrábění. Představte si, že obrábíte odlitky nebo výkovky. Častým požadavkem finalistů v automobilové výrobě je rovnoměrné sražení hrany nerovnoměrně odlitého povrchu. Častým řešením je ruční apretace, která neposkytuje očekávanou kvalitu řešení, a navíc s sebou nese riziko poškození dílu. Sonda Sprint dokáže nasnímat tvar odlitku a softwarové makro v reálném čase vygeneruje dráhu nástroje přesně podle skutečného tvaru odlitku.

Monitorování stavu povrchu
Sondu Sprint podporují specializovaná měřicí makra pro stanovení stavu povrchu dílce. Díky ohromujícímu množství 1 000 bodů sejmutých každou sekundu dokáže Sprint detekovat nadměrné zvlnění povrchu, rýhy nebo nechtěné hrany na povrchu. Pro představu, každý z výše zmiňovaných 1 000 bodů znamená tři údaje v osách X, YZ a další tři údaje o rotaci bodu vůči rovinám XY, XZYZ. Celkem Sprint pracuje s výkonem 6 000 datových údajů za sekundu.

Technologie Sprint umožňuje měření tvaru lopatek (včetně náběhových a odtokových hran), měření povrchů se zakřivením ve více osách a kontrolu složité geometrie s vyhodnocením odchylek od jmenovitých hodnot. (Zdroj: Renishaw)

Kontrola stavu stroje
Stroj, jehož geometrická přesnost neodpovídá požadavkům, nikdy nevyrobí obrobek, formu, tvarovou plochu tak, jak technolog očekává. Výsledkem jsou prostoje, opravy, zmetky a finanční ztráty. Zhruba 10 % obroben již využívá kalibrační přístroj Ballbar pro rychlé ověření způsobilosti stroje. Ověření probíhá obvykle jednou týdně, často jednou měsíčně. Zbývajících 90 % obroben spoléhá na výstupní kontrolu kvality obrobených dílů a kalibraci stroje provádí jednou ročně při pravidelném servisu stroje. Skenovací sonda Sprint dokáže provést rychlou kontrolu stavu stroje automaticky na začátku směny, nebo i vícekrát denně vždy před zahájením výroby nového dílu.

3D skenování povrchu
Nebo, chcete-li, Free Form Scanning. Rychlá kontrola složité geometrie součástí. Umožňuje měření tvaru lopatek (včetně náběhových a odtokových hran), měření povrchů se zakřivením ve více osách a kontrolu složité geometrie s vyhodnocením odchylek od jmenovitých hodnot. To vše v reálném čase přímo na stroji, kde byl komplexní díl vyroben, ještě před odepnutím dílu. Tedy při zachování možnosti díl v případě potřeby opravit.

Reklama

Sonda OSP60

Sonda OSP60 s technologií Sprint je jedinou skutečně 3D (XYZ) skenovací sondou na trhu určenou pro použití v CNC obráběcím stroji. Jde o natolik převratné řešení, že mnozí zákazníci po zkušenosti s vlastnostmi a výhodami systému Sprint se již nechtějí vrátit k tradičním spínacím dotykovým sondám.

Sonda OSP60 s technologií Sprint je jedinou skutečně 3D (XYZ) skenovací sondou na trhu určenou pro použití v CNC obráběcím stroji. (Zdroj: Renishaw)

Sonda OSP60 může nepřetržitě současně snímat až 1 000 bodů za sekundu v osách X, Y, Z. V závislosti na požadovaném rozlišení může měřit tak rychle, jak potřebujete. V některých případech dokonce rychlostí G0 (rychloposuvem). Podobně jako souřadnicový měřicí stroj odečítá sonda hodnoty z odměřovacího systému stroje a kompenzuje veškeré případné chyby. Díky řadě inovativních řešení může při měření dosahovat reálné opakovatelnosti s přesností lepší než ±1 µm.

Sonda dokáže detekovat zvlnění, které mohlo být způsobeno opotřebením nebo poškozením nástroje, chvěním, vibracemi, nedostatkem chladicí kapaliny na řezném nástroji nebo kombinací těchto faktorů.

Pro sondu OSP60 jsou k dispozici aplikace, softwarová makra, která dokážou shromážděná data využít na maximum. Nejpokročilejší aplikace umožňují snímání dat v reálném čase. Na druhou stranu pro systém OSP60 jsou k dispozici i jednoduchá softwarová makra umožňující použít sondu Sprint i pro měření základních prvků, stejně jako to umí běžná kinematická sonda.

Sonda OSP60 je velmi odolná a díky stupni krytí IPX8 ji lze zcela ponořit do chladicí kapaliny. (Zdroj: Renishaw)

Sonda OSP60 je velmi odolná. Díky patentovanému systému pružin a důkladnému těsnění lze sondu používat v náročném prostředí uvnitř obráběcího stroje, kde jsou konstantní vibrace, horké třísky, chladicí kapalina, olej a další nečistoty. Sonda má stupeň krytí IPX8, což znamená, že ji lze zcela ponořit do chladicí kapaliny. Použití chladicí kapaliny je při skenování dokonce doporučeno. Důvodem je snížení tření při skenování, nižší opotřebení doteku a minimální nabalování materiálu na kuličku doteku. Tak lze dosáhnout maximální přesnosti skenování.

Technologie Sprint je kompatibilní s různými typy řídicích systémů obráběcích strojů. Mezi některé z mnoha jasných výhod skenování přímo na stroji patří výrazné zvýšení kapacity výroby dílů, snížení zmetkovitosti a detailní mezioperační měření.

Video představuje praktické ukázky možností měření obrobků v CNC obráběcích strojích s využitím technologie Sprint. (Zdroj: Renishaw)

Ve stručnosti…

Technologie Sprint zvyšuje produktivitu, zkracuje dobu cyklu a pomáhá eliminovat zmetky. Skenování přináší zkrácení doby cyklu obrábění a snímání až o 30 %. On-machine scanning je efektivní způsob, jak zavádět inteligentní obrábění. Umožňuje optimalizovat počet strojů a současně navýšit produktivitu. Inteligentní obrábění zprostředkované rychlým a přesným snímáním může přinést obrovské výhody v podobě úspory nákladů a zvýšení zisku. Další informace najdete na webových stránkách výrobce, a to na adrese www.renishaw.cz/sprint.


Umístění expozice firmy Renishaw na MSV 2022:
pavilon P, stánek 42

Související články
Modrý laser pro přesnější nástroje

Bezdotykové laserové systémy pro měření nástrojů využívají laserový paprsek procházející mezi jednotkami vysílače a přijímače. Obě jednotky jsou umístěny v obráběcím stroji tak, aby každý řezný nástroj mohl přejet napříč přes paprsek laseru.

Přesné upínání pro měřicí techniku

Měřicí technika je jednou ze základních součástí průmyslových výrobních procesů, výzkumu a vývoje i mnoha dalších aplikací. Kromě řídicí technologie patří mezi další klíčové požadavky možnost automatizace a vhodnost pro Průmysl 4.0.

Trendy ve světě přesné měřicí techniky

Požadavky kladené na kontrolu kvality se rok od roku stále zvyšují. S tímto trendem se musejí vypořádat všichni výrobci měřicí techniky. Shodně je tomu i u firmy Mitutoyo, která se snaží šíří svého sortimentu maximálně vyhovět požadavkům pro dílenskou kontrolu, měrové laboratoře i procesní kontrolu, ale zároveň neopomíjí současný trend - Průmysl 4.0 a IoT - požadavek na inteligentní komunikativní měřidla a přístroje.

Související články
Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Snímač polohy do drsného prostředí

Podobně jako Yeti, vyznačuje se i nový lineární snímač LMA nenápadností a schopností odolávat nejdrsnějším podmínkám. Ne trh je uváděn odolný snímač polohy, který bez bez problému přežije olej, prach, vibrace i zasypání pilinami.

Měření a kontrola zlomení nástroje

Společnost Blum Novotest uvádí na trh vylepšenou verzi sond Z-nano s extrémně kompaktním měřicím systémem pro měření délky a kontrolu zlomení nástroje na vertikálních i horizontálních obráběcích centrech.

Směry vývoje kontroly povrchu

Zvýšení rychlosti kontroly a rozšíření možností aplikace metrologických prostředků a systémů v praxi patří k současným vývojovým trendům měření a hodnocení kvality povrchu. Pokrok v kontrole povrchu je představen na novinkách v optickém interferometrickém měření, které v uplynulém období zaznamenalo velmi intenzivní rozvoj.

Průmysl 4.0 v praxi

Reflexe současného poznání s aplikací prvků Průmyslu 4.0 do praxe byla předmětem odborné konference, kterou společnost Ceratizit společně se svými partnery připravila pro téměř stovku účastníků z řad výrobních společností ve svém Technickém centru. Od původního teoretizování o aspektech Průmyslu 4.0 jsme se nyní dostali již k praktických zkušenostem.

Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Cena MM Award na EMO 2019

Také v roce 2019 došlo na udílení cen MM Award. Jedná se o oficiální a jediné ceny udělované na veletrhu EMO. Porota i letos vybírala z mnoha přihlášených exponátů, nejen německých výrobců. Do užšího výběru se jich dostalo jen pár, a nakonec bylo rozdáno pět hlavních cen v pěti kategoriích. S prázdnou neodešly ani firmy, jejichž produkty se ocitly na druhém a třetím místě. I v tomto roce došlo k jistému „posunu“ ve vnímání obsahu jednotlivých kategorií, a tedy i oceněných produktů. Pojďme se podívat na vítězné exponáty podívat jednotlivě. Je to lehký nástin toho, jak EMO vidí němečtí kolegové.

Revoluce v měření přišla s analogovým signálem

Když se dnes bavíme o moderních výrobních postupech, máme často na mysli využívání high-tech technologií, které je snahou stále více propojovat, automatizovat a sledovat. Tyto přístupy pomáhají výrobcům transformovat jejich výrobní procesy až do stadia nejvyššího – takzvané cyber factory –, přičemž vysoká jakost vyráběných dílů a úspora nákladů během výrobních procesů hrají nejdůležitější roli. Z tohoto jasně vyplývá nutnost investice také do měřicích systémů.

Rozpínací vřetena pro upínání ozubených kol

Rozpínací vřetena, kterými se upínají ozubená kola mezi hroty, se používají při výrobě ozubených kol, nejčastěji pro účely výstupní kontroly, kde je velkou výhodou vysoká přesnost a rozsah rozpínání.

Software MSP - dva nástroje k bezchybné výrobě na 5osých centrech

V jednom z předchozích článků jsme se zabývali obslužným SW pro spínací dotekové měřicí sondy. Ukázali jsme, že běžná měřicí doteková sonda je vlastně jenom opakovatelný spínač a že použitelný výsledek nám dá až software v řídicím systému. Ať už pracujeme s makroprogramy přímo v paměti CNC nebo tvoříme vlastní cykly na úrovni CAD, výsledkem jednoho měření je obvykle údaj o jednom geometrickém prvku, maximálně vztah několika prvků (nový počátek nebo úhel natočení obrobkových souřadnic, průměr a osa díry, šířka drážky apod.). Také obslužný software skenovací sondy, která obvykle sbírá mnohem větší množství bodů než sondy spínací, většinou směřuje k hodnocení daného prvku nebo pravidelného geometrického tvaru.

Pokročilé měření obrobků v obráběcím stroji

Zvyšování efektivity a přesnosti výroby patří mezi hlavní směry v oblasti výrobních strojů. Vysoké požadavky na přesnost si vynucují důkladnou kontrolu rozměrů vyráběných dílců na souřadnicových měřicích strojích (CMM). To je zejména u velkých a těžkých dílců spojeno s velkými časovými prodlevami nutnými pro jejich manipulaci a ustavení na obráběcím stroji (OS) a CMM. Z tohoto důvodu byl vyvinut systém inprocesního měření obrobku přímo v obráběcím stroji, který využívá plnohodnotný software pro CMM.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit