Koordinatno-merilni stroj: opis, tehnične lastnosti, uporaba

Podjetja v strojni gradnji vse pogosteje integrirajo visoko natančno merilno opremo v proizvodne procese. Na primer, z uporabo krmilnega dela pred žigosanjem lahko dobite dele z optimalnimi geometrijskimi parametri do 0.01-02 μm. Izdelava takšnih elementov je pomembna zlasti v letalski in vesoljski gradnji, kar zahteva uporabo kompleksnih komponent natančnosti. Prav tako ni izključena možnost uporabe takšnih tehnik v sektorjih težke industrije, ki zadovoljuje potrebe širokega občinstva množičnega potrošnika. Na takih napravah in tovarnah se uporablja koordinatni merilni stroj (KIM), ki omogoča nadzor nad procesi izdelave in obdelave surovcev, udarcev, elementov bata, potrošnega materiala itd.

Načelo delovanja opreme

Celoten proces lahko razdelimo na dve stopnji. Najprej se oblikuje koordinatni model ali shema, v kateri se porazdelijo kontrolne točke. Število letal, ki jih je mogoče posneti, se lahko razlikuje glede na vrsto opreme. Najenostavnejši modeli skenirajo objekt v sistemu, zgrajenem na osi X, Y, Z glede na osnovno točko. Bolj tehnološki 6-osni koordinatno-merilni stroj temelji na principu vzporedne kinematike. To pomeni, da upravljavec dobi dinamični model v obliki okrnjene piramide, v kateri je na premikajočem se vozilu 6 metrov. Druga faza vključuje neposredno branjeinformacije o geometrijskih parametrih preiskovanega objekta. To se izvede s sondami ali senzorji, ki skenirajo ciljni del. Obstajajo kontaktne in brezkontaktne vrste sond, zato prvi sodelujejo z delovno površino, slednje pa delujejo po načelu valovnega sevanja. Tipični koordinatni merilni stroji v strojni zgradbi običajno delujejo na piezoelektričnih senzorjih, ki jih je mogoče dopolniti z mehanskimi in električnimi kontaktorji. Gre za tradicionalno opremo za skeniranje, katere pomanjkljivosti je velika napaka, ki jo določa razlika v moči dotika sonde. In tukaj je vredno uporabiti obstoječe metode nadzora, ki se redno izpopolnjujejo.


Metode nadzora

V sistemih prve generacije je bila uporabljena metoda plazemske predloge za izračun geometrijskih podatkov, danes pa podjetja gredo v avtocesto. Temeljna razlika med temi metodami je zavrnitev fizičnih vzorcev in oblik, skozi katere je bila izvedena kontrola. Novi moduli KIM uporabljajo elektronski model, ki na osnovi matematičnih izračunov zagotavlja tridimenzionalno sliko na izhodu. Kakšna je prednost takega koordinatnega merilnega stroja? Prvič, poenotenje podatkovnega niza, ki se lahko uporabi za druge izračune. Zbrane informacije se vnesejo v zbirko podatkov in samodejno prenesejo na druga področja nadzora, ki se ukvarjajo s preučevanjem sosednjih delov. Na koncu se med seboj optimizira proizvodni proces in natančna montaža delov. V tem primeru in v segmentuProste tehnike imajo svoje tehnološke veje. Razlikovati je treba holografske, optične in fotogrametrične metode nadzora. Najbolj obetavna je laserska metoda skeniranja objekta.

Značilnosti laserske kontrole

V bistvu je za digitalno metodo značilna fleksibilnost pri oblikovanju modelov, ki podpirajo različne vrste meritev - na primer kotni in linearni. V procesu skeniranja se oblikuje laserski žarek z uporabo difrakcijskega učinka. Takšen nadzor se pogosteje uporablja pri izdelavi jaškov, prenosnih elementov, šasije itd. S pomočjo foto-sprejemne naprave se izvede tudi neparalelni pregled parametrov izdelka. V tem primeru vam laserski koordinatno-merilni stroj omogoča določitev velikosti lukenj, napak premikanja, vibracij in drugih značilnosti. V prihodnje, po rezultatih diagnoze, inženir odloča o uravnoteženju ali delnem mehanskem razvoju enote. Za merjenje bremena se uporablja laserska avtomatska lom. Ta tehnologija beleži indeks premikov s statično obremenitvijo na ciljno površino zobnikov in tehničnih sredstev.

Značilnosti CIM

Takšni stroji po svoji velikosti in zasnovi spominjajo na industrijske obdelovalne enote, glavne značilnosti delovanja pa se odražajo v natančnejših krmilnih enotah in tehničnih podatkih. Ti vključujejo naslednje parametre tipičnega modela:
  • Napaka merjenja - od 01 do 01 mm.
  • Premikanje osi v osi - 700-1000 mm, v eni napravi pa se lahko gibanje na različnih oseh razlikuje.
  • Največja dovoljena teža obdelovanca - industrijski koordinatni merilni stroj, ki lahko vzdržuje dele, ki tehtajo do 1000 kg
  • Moč - povprečno 1500 W.
  • Napetost - 380 W z dovoljenim nihanjem do 10%.
  • Delovne temperature - 10-35 ° S.
  • Razvrstitev strojev po načinu upravljanja

    Modeli, ki uporabljajo sodobne merilne metode, ki se večinoma nadzorujejo prek oddaljenih panelov. Izvaja se načelo programskega nadzora, ki temelji na delu merilnih instrumentov, ki temeljijo na CNC (numerično programiranje). Glavni del kontrolnih in merilnih sistemov danes deluje po kombinirani shemi. To vključuje kombinacijo mehanskih in elektronskih kontrol z elementi avtomatizacije. Sodobna oprema in sploh zagotavljajo povezave istih sond z vzporedno delujočo proizvodno opremo, na kateri se izdajajo sosednji deli. Uporablja se tudi tradicionalna konfiguracija ročnega upravljanja. V tem primeru je upravljavec koordinatno-merilnega stroja neposredno na krmilni liniji in sodeluje s tehniko s pomočjo posebne krmilne palice. Ta model se uporablja v plazmo vzorčenih agregatih in postopoma prehaja v preteklost.

    Razvrstitev po izvedbi projektov

    Glede na delovne pogoje in naloge obdelave se lahko uporabijo horizontalni, vertikalni in mostni tipi.CIM Prva izvedba zagotavlja visoko natančnost zaradi togosti konstrukcije. V tem primeru operater dobi neposreden dostop do notranje strukture ciljnega objekta. V praksi se pri vzdrževanju majhnih delov pogosto uporabljajo horizontalne naprave. Vertikalni koordinatno-merilni stroji veljajo za najbolj natančne, zato se uporabljajo v odgovornih meroslovnih raziskavah. Vendar pa bo za uporabo takšne opreme potrebna trgovina s termostatom in visoki stroški vzdrževanja sistema. Kot za mostovne stroje, ti, zahvaljujoč odporni opremi, omogočajo delo z velikimi izdelki.

    Mobilni in fiksni CIM

    V bistvu se stacionarni stroji uporabljajo na transportnih snopih, usmerjeni na posebne naloge servisiranja palic z določenimi parametri. Toda pri predelavi unikatnih velikih gredic je lahko potrebna raziskava "odhod". V tem primeru potrebujete prenosni koordinatni merilni stroj, opremljen z večosnimi krmilnimi enotami. Več funkcionalnih rokavov z občutljivimi senzorji analizira predmet na daljavo s pošiljanjem podatkov v računalnik ali drugo napravo, ki obdeluje informacije.

    Uporaba CIM

    V strojegradnji, letalstvu, metalurških in drugih podjetjih so potrebni nadzorni in merilni sistemi v različnih izvedbah. V majhnih tovarnah in delavnicah se na primer pogosto uporabljajo kompaktne ročne enote.Natančen nadzor v tem primeru omogoča izdelavo ekskluzivnih majhnih delov s pravilno geometrijo. V kompleksnih tehnoloških procesih se uporaba koordinatno-merilnih strojev opravičuje sama in kot način združevanja več faz proizvodnje. Na primer, kontrolno vozlišče lahko deluje kot center za zbiranje informacij o vseh delih in podrobnostih načrta ali dokončanih tehničnih sredstev, ki zmanjšujejo tveganje napak.

    Zaključek

    Uvedba CIM v proizvodni proces je že dolgo pokazatelj sodobnega pristopa k podjetniški dejavnosti. Zanikanje zastarelih pristopov k kontrolnim elementom in opremi s predlogami povečuje tako kakovost montaže kot tudi tehnološko učinkovitost delovnega prostora. Hkrati se v različnih pogledih redno izboljšuje nova generacija merilnih naprav za krmiljenje geometrijskih parametrov. Tako lahko napredno smer razvoja imenujemo brezkontaktni laserski skenerji, ki se razlikujejo po enostavnosti uporabe in visoki natančnosti analize. Edina pomanjkljivost tovrstnih progresivnih sistemov so visoki stroški in visoki stroški storitev. Na tej stopnji so laserski modeli koordinatno-merilnih sistemov na voljo le velikim industrijskim kompleksom in tudi raziskovalnim centrom.

    Sorodne publikacije