Témata
Reklama

Řídicí systémy pro CMM

Evoluce, specializace a neustálé zvyšování výkonu výrobního procesu způsobují stejně rychlý rozvoj nových technologií a řešení pro zabezpečování kvality. Hodnota vybudovaného systému řízení jakosti ovšem nespočívá v prostém součtu vynaložených pořizovacích nákladů na jednotlivá měřicí zařízení. Závisí na službách a servisní podpoře, na schopnosti zajistit výrobu bez přerušení a na začlenění kontroly do výrobního cyklu.

S touto myšlenkou jsou již třicet let vyvíjeny a dodávány i sofistikované měřicí systémy. Nejnovější částí rozsáhlého systému komponent pro měření je univerzální řídicí systém pro souřadnicové měřicí stroje - Renishaw UCC1.
Univerzální řízení UCC1 je vyvinuto jako centrální část systému určeného pro budoucí zlepšování měřicího výkonu CMM. Těsná integrace snímače a měřicího stroje bude v budoucnu důležitým faktorem rychlého a přesného měření. Z toho důvodu je značné úsilí věnováno kromě vývoje nových sond, hlavic a systémů pro jejich řízení i vývoji vlastního řídicího systému pro kompletní řízení CMM. Cílem této integrace je vytvoření platformy pro inovativní techniky měření, skenování a kompenzace chyb měření.
Reklama
Reklama
Reklama

Dynamická bariéra

Hlavním cílem je zejména prolomení dynamické bariéry, která omezuje rychlost měření konvenčních systémů. Tradičně se výrobci CMM zaměřovali na stavbu strojů, které jsou schopny velmi přesně změřit polohu jednotlivých bodů kdekoliv v pracovním prostoru stroje. Tato schopnost je zajištěna statickou specifikací přesnosti stroje. Podobně výrobci snímacích systémů věnovali největší pozornost snaze o poskytnutí opakovatelného snímače schopného podpořit takový způsob měření.
Tyto faktory jsou stále velmi důležité. Ale mnoho nových technologií vyžaduje snímání velkého množství bodů z povrchu trojrozměrného dílce a jejich vyhodnocení v reálném čase. Proces snímání 3D tvarů se stejně jako při zpracování obrazových informací v počítačové technice označuje jako skenování.
Skenování se od dotykového měření odlišuje zejména vlivem dynamických vlastností, které se stávají mnohem důležitějšími než statické parametry. Přirozeným jevem provázejícím skenování je zatížení stroje setrvačnými silami, které vedou k vychylování struktur stroje a které lze jen velmi obtížně předvídat.
Konvenční skenovací systémy tento problém minimalizují, protože pracují za nízkých rychlostí. Nemají zavedeny kompenzace dynamických chyb a při vyšších rychlostech se u nich projevuje radikální snížení přesnosti měření. Tento efekt nazýváme právě onou dynamickou bariérou.
Mnoho CMM strojů je používáno ve výrobních podmínkách, kde je čas cyklu měření velmi důležitý. V těchto aplikacích je velkou výhodou, jestliže měření může být provedeno rychleji.
Při měření jednotlivých bodů jsou setrvačné síly bezvýznamné. Při skenování jsou zrychlení a s tím související setrvačnosti vždy přítomné. V souvislosti s růstem rychlosti roste i zrychlení. Ve skutečnosti zrychlení narůstá se čtvercem rychlosti skenování. Při zvyšování rychlosti tedy dynamické síly rychle dominují měřicímu výkonu takových systémů.

Řešení problému

Jedním z řešení dynamické bariéry je zlepšení mechanické tuhosti CMM tak, aby byly omezeny deformace stroje působením setrvačných sil. Toto řešení přináší pouze minimální výsledky, protože zvýšení tuhosti je obvykle vykoupeno zvětšením hmotnosti a s tím souvisejícím zvětšením dynamických sil.
Dalším řešením je zpřesnění řízení pohybu CMM pomocí "tužší" zpětné vazby. Těsné spojení mezi snímačem a polohou stroje je nezbytné k udržení doteku v kontaktu s povrchem dílce při skenovací rychlosti.
Určitou možností je i zajištění vysokorychlostního skenovacího snímače. To vyžaduje rychlou dynamickou odezvu pružně uloženého snímače, přizpůsobenou rychlým změnám směru zakřivení povrchu. Pro takový systém je žádoucí nízká celková hmotnost už z důvodu nízkého zatížení pinoly CMM.
Lepší variantou než bojovat s fyzikálními zákony pokusy o eliminaci dynamických chyb je nalézt cestu, jak tyto chyby kvantifikovat a potom je eliminovat z naměřených hodnot. To je způsob, který firma Renishaw využívá v systému Renscan DC(tm).
Technologie Renscan využívá faktu, že dynamické chyby jsou opakovatelné, i když velmi obtížně předvídatelné. Technikou je mapování procesu po jednotlivých měřených prvcích na dílci. První dílec je použit pro kompletní proměření, během něhož jsou kvantifikovány dynamické chyby vztahující se k tomuto dílci na tomto stroji při definované, nízké rychlosti skenování. Jakmile je vytvořena taková mapa chyb, může být okamžitě aplikována při měření ostatních dílců ve výrobní dávce.
Velkou výhodou tohoto systému je jeho adaptibilita - princip je aplikovatelný na jakýkoliv CMM a na jakýkoliv dílec. Srdcem technologie je univerzální řídicí jednotka UCC1. Poskytuje centrální rozhraní pro řízení stroje a snímačů při aplikaci sofistikovaných kompenzací ke zvýšení přesnosti měření.
Řídicí jednotku UCC1 lze snadno doplňovat o nové komponenty a rozšiřovat tak možnosti měřicího systému. Každá z nově uváděných sond Renishaw je kompatibilní s UCC1, takže stroj vybavený touto řídicí jednotkou může být osazen vždy tím nejproduktivnějším měřicím systémem.
Nový řídicí systém Renishaw UCC1 je určen pro všechny typy souřadnicových měřicích strojů, nových i již provozovaných. Jeho instalaci a nastavení provádí vyškolení pracovníci renomovaných servisních firem.
Reklama
Vydání #5
Firmy
Související články
Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Související články
Přesnost zvyšující produktivitu

Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Vlajková loď pětiosého obrábění

Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

Novinka z varnsdorfské líhně

Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

Pro větší efektivitu ve výrobě

Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

Optimalizace soustružení korozivzdorných ocelí

Použití korozivzdorných ocelí pro inženýrské aplikace vždy do určité míry vedlo k technickému paradoxu. Zatímco konstruktéři jsou nadmíru spokojeni s tím, jaké pevnostní vlastnosti a korozní odolnost tyto běžně používané materiály nabízejí, výrobní inženýři už jsou asi méně okouzleni jejich typickým deformačním zpevňováním a všeobecně špatnou obrobitelností. Avšak průmyslovými odvětvími, jako jsou výroba čerpadel a ventilů, výroba zařízení pro ropný a plynárenský průmysl, automobilový a letecký průmysl, jsou součásti z korozivzdorných ocelí výslovně požadovány i nadále.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

Robot s dvojitým uchopovačem zrychlil obsluhu CNC stroje

Osvald Jensen A/S je dánská rodinná firma dodávající strojírenské produkty pod vlastní značkou. Ve své továrně v Dánsku firma vyvíjí a vyrábí součástky do převodovek pro široké spektrum využití. Zaměřuje se na produkci vysoce kvalitních šnekových převodovek, převodových ústrojí a ozubených kol nejrůznějších velikostí.

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