Témata
Reklama

Indukční měřicí systémy pro obráběcí stroje

V letošním roce byla na trh uvedena nová řada systémů Amosin pro měření polohy lineárních a rotačních os. Jsou vhodné pro všechny druhy obráběcích strojů včetně strojů s přímými pohony.

V konstrukcích obráběcích strojů se pro odměřování polohy tradičně používají optické systémy, především z důvodu vysoké přesnosti. Tento článek popisuje vlastnosti moderních indukčních systémů Amosin, ze kterých vyplývají výhody pro mnohé aplikace.
Reklama
Reklama
Reklama

Princip měření

Systémy Amosin pracují na principu transformátoru s pohyblivým jádrem (viz obrázek). Vzájemná indukčnost primárního a sekundárního vinutí transformátoru se mění v závislosti na poloze jádra. Struktura vinutí je vytvořena na nosném substrátu mikronovou vícevrstvou technologií. Těleso integrované stupnice je vyrobeno z pásku nerezové oceli, do něhož jsou fotolitografickou metodou vyleptány velmi přesné drážky, vykazující periodickou změnu magnetického odporu.
Relativní pohyb ve směru měření mezi snímačem (v měřicí hlavě) a stupnicí periodicky mění vzájemnou indukčnost jednotlivých vinutí a generuje dva sinusové signály vzájemně posunuté o 90°. Vynikající kvalita a stabilita signálu vzhledem k vlivům okolního prostředí vede k tomu, že signál po zpracování vyhodnocovací elektronikou vykazuje odchylku menší než 0,1 % od ideálního sinusového průběhu. To umožňuje dosáhnout vysokého stupně interpolace při digitalizaci signálu přímo ve snímací hlavě nebo v případě analogového výstupu v řídicím systému. Jelikož snímání probíhá bezdotykově, nedochází k žádnému opotřebení.
Systém neobsahuje žádné magnetické části a je proto zcela necitlivý na elektromagnetické rušení a nevykazuje hysterezi. Výstupní signál v reálném čase je ve tvaru sin/cos 1 V šš (špička - špička) nebo obdélníkový RS-422. Systémy dosahují absolutní přesnosti až ±5 µm a rozlišení až 0,25 µm, přitom jsou však vysoce odolné (IP67) vůči okolním vlivům, jako je prach, vlhkost, olej, chladicí emulze atd. a také vůči rázům a vibracím. Do systémů jsou zaintegrovány referenční značky pro možnost kódování a koncové magnetické snímače.

Lineární osy

Konstrukční varianty systému Amosin jsou znázorněny na dalším obrázku. U vedených uzavřených provedení je měřicí páska z nerezové oceli upevněna na vodicí vedení. U otevřeného systému se páska nalepuje pomocí oboustranné lepicí fólie přímo na měřený objekt. U všech provedení je měřicí páska chráněna krycím ocelovým páskem. Snímání je vždy bezdotykové. Pro osy delší než 4 metry se vedení uzavřeného systému LMI-310 dodává ve více částech, jejichž montáž je snadná a rychlá. Celá měřicí páska se pak položí na takto připravené vedení a zakrytuje se.
Parametry:
  • perioda výstupního analogového signálu 1 V šš: 40 µm, 1 mm nebo 3 mm;
  • přesnost až ±5 µm, rozlišení až 0,25 µm;
  • rychlost až 20 m.s-1;
  • pracovní teplota 0 - 70 oC;
  • minimální závislost přesnosti na teplotě.
  • Typické aplikace: obráběcí stroje, přímé pohony, velmi dlouhé stroje, stroje pro zpracování plechu, měřicí a osazovací stroje.

    Rotační osy

    Měřicí páska snímačů pro rotační osy je upevněna na měřicí kroužek nebo se nasazuje přímo na měřený objekt. Tato konstrukční provedení umožňují namontovat systém na měřený objekt bez přídavných převodů, a tím eliminovat vůle v převodech, zvýšit tuhost osy a zlepšit dynamické parametry stroje. Měřený objekt může být z jakéhokoliv materiálu. Velmi nízká hmotnost snímače neovlivňuje dynamické chování stroje a malé vestavné rozměry umožňují jeho snadné začlenění do konstrukce uživatele.
    Rozsáhlá řada variant systému Amosin pro rotační osy pokrývá široký rozsah aplikací od pomalého, vysoce přesného polohování rotačních stolů až po kvalitní regulaci vysokorychlostních vřeten. Systémy Amosin jsou oceňovány při spolupráci s pohony, u kterých je požadován vysoký dynamický rozsah a tuhost. U provedení, kdy měřicí páska není upevněna na kroužku, ale pouze spojena do prstence a nasazuje se "naklapnutím" na měřený objekt, musí být měřený objekt obroben v požadovaných tolerancích. Dodávají se varianty pro vnější i vnitřní snímání.
    Parametry:
  • perioda výstupního analogového signálu 1 V šš: 40 µm, 1 mm nebo 3 mm;
  • přesnost ±5 µm na oblouku;
  • rychlost až 100 000 ot.min-1;
  • pracovní teplota 0 - 70 oC;
  • miniaturní snímač, elektronika v konektoru.
  • Typické aplikace: otočné stoly, momentové motory, vřetena a C osy, přímé pohony, polohování válců.

    Aplikace

    Za uplynulé desetiletí prošly systémy pracující na uvedeném principu řadou změn, jejichž cílem byla optimalizace parametrů pro náročné strojírenské aplikace. Obecně lze říci, že systémy Amosin, ať lineární nebo rotační, se uplatňují tam, kde je potřeba skloubit přesnost s vysokou odolností a dynamickým zatížením. Proto mají velkou budoucnost u přímých pohonů a silně zatěžovaných strojů. Významné je také použití u velkých strojů z důvodu snadného spojování jednotlivých segmentů měřicího vedení a rychlé montáže. Aplikacemi těchto snímačů vyráběných firmou AMO se zabývá společnost DaNa Travel, s. r. o.
    Ing. Hynek Stuchlík
    Reklama
    Vydání #11
    Kód článku: 51130
    Datum: 23. 11. 2005
    Rubrika: Trendy / Měření
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Měření v rámci celého výrobního řetězce

    Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

    Přesné měření libovolného materiálu nebo povrchu

    Společnost Keyence uvedla na trh řadu konfokálních snímačů polohy CL-3000 pro vysoce přesné měření na jakémkoliv materiálu nebo povrchu. Tyto vysoce kompaktní koaxiální laserové snímače polohy pomáhají s takovými úkoly, jako je zlepšování kvality, prevence dodávek nevyhovujících dílů a zvyšování objemu výroby.

    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.

    Související články
    Měřicí přístroje pro efektivní výrobu

    Jestliže jsou nástroje přesně zaměřeny a seřízeny ještě před samotným obráběním mimo obráběcí stroj, lze následně zkrátit vedlejší neproduktivní časy na stroji a zvýšit tak celkovou efektivitu výroby. Přístroje pro měření a seřizování nástrojů mohou v samotném procesu třískového obrábění zajistit zvýšení produktivity až o 25 %, a to při velmi dobrém poměru cena/výkon. Úspěšné obrábění tedy vyžaduje nejen výkonné stroje, ale i přesně seřízené nástroje.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

    Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

    Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

    Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

    Konfirmace měřidel

    Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

    Revoluční linka pro měření kvality

    Je to takový český "americký sen". Začínal jako soustružník, dnes Miroslav Dušek vlastní strojírenskou firmu s mnohamilionovým obratem. Láska k poctivému řemeslu se u něj potkává s vynalézavostí, která ho nyní dovedla k vývoji revoluční linky pro měření kvality.

    Vestavné přístroje pro měření v silnoproudé síti

    Řadou vestavných přístrojů SIRAX se doplňují přístroje s vysokým výkonem SINEAX a završují tak portfolio v této oblasti. Přístroje série SIRAX se vyznačují základní funkčností převodníku elektrických veličin za dodržení velmi dobrého poměru cena/výkon. Přístroje BM1200 a BM1400 představují jednoduché a cenově výhodné monitory silnoproudé sítě. Pro vyšší stupeň vizualizace a komfortnější koncept obsluhy jsou vhodné multifunkční monitorovací přístroje, které byly označeny MM1200 a MM1400, jsou vybaveny TFT displejem a lze je na základě přehledného menu též konfigurovat.

    Měření energie je důležité ve všech oborech

    Spotřeba a ve velké míře i kvalita energií je v poslední době stále více sledovanou veličinou. Měřicími systémy od přehledových měřičů spotřeby až po systémy, kde je měření, zobrazování, ukládání a grafické prezentování veličin integrováno do větších systémů lze získávat přehled o spotřebě kdykoli je to potřeba.

    Ochrana provozních měřidel tlaku před mechanickým namáháním

    Při měření tlaku v potrubních systémech a v nádobách se setkáváme s nepříznivými mechanickými vlivy, které mají původ v měřeném procesu. Jedná se o tlakové rázy, pulzace, otřesy či vibrace, a někdy také o přetížení nad rámec měřicího rozsahu přístroje. Pulzace tlaku v potrubí zpravidla pochází od čerpadel, případně od rotujících míchadel v nádobách. Tlakové rázy jsou způsobovány setrvačností sloupce kapaliny pohybující se v potrubí; na jejich vzniku se podílí i činnost ventilů a škrticích orgánů. Destruktivní účinky mohou mít i bubliny par a plynů v tekutině proudící přes ventily. Otřesy a vibrace jsou způsobovány zpravidla rotujícími částmi strojů, prouděním tekutin, pulzacemi a tlakovými rázy v potrubí. Tento článek si klade za cíl shrnout způsoby, jak lze tlakoměry před uvedenými vlivy ochránit.

    Průmysl 4.0 v měření aneb Kvalita 4.0

    V souvislosti s postupující mírou digitalizace a automatizace výroby se často hovoří o Průmyslu 4.0 neboli čtvrté průmyslové revoluci. Tento trend se pochopitelně nevyhýbá ani oboru měření. Objevuje se dokonce nový pojem – Kvalita 4.0. Co si pod tím představit?

    Měřím, měříš, měříme…na obráběcím stroji

    V moderních výrobních systémech složených z CNC obráběcích strojů je měření a kontrola nástrojů pro preventivní zajištění kvality nepostradatelná. Změřená data nástrojů nebo změřené hodnoty obrobků jsou potom použity k automatickému výpočtu kompenzačních hodnot v probíhajícím výrobním procesu. Pomocí automatické kompenzace rozměrů nástrojů nebo případnou výměnou nástrojů zůstávají výsledky obrábění stabilní.

    Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

    Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

    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