Передовые лазерные системы измерения для станков точного шлифования

Лазеры в цеху станочного производства встречаются нередко. Примеры: лазерные интерферометры для измерения и калибровки систем движения станков; лазерные системы установки инструмента для измерения инструментов на станке и обнаружения сломанных инструментов.

Недавно лазерная технология была интегрирована для измерения точных деталей на некоторых моделях наружных и универсальных шлифовальных станков Studer (бренд United Grinding). За последние 10 лет компания разрабатывала эту технологию для экспериментального измерения шлифовальных кругов. Осознав её потенциал для шлифовальных станков, в 2020 году Studer и производитель лазеров добавили улучшенные линзы и другое необходимое оборудование, подходящее для шлифования, и наконец запустили то, что они называют LaserControl — станко-интегрированную лазерную технологию измерения в процессе.

LaserControl предлагает множество преимуществ: точное измерение деталей, снижающее затраты на производство; возможность измерять детали различных размеров; улучшение качества деталей; программное обеспечение, записывающее все измерения. Кроме того, такие системы обычно просты в использовании и выдают данные быстрее аналоговых аналогов. Плюс лазерное измерение — бесконтактный метод, поэтому оно не повреждает измеряемый материал. При отсутствии контакта нет износа или повреждений, включая само измерительное устройство, такое как зонд или штырек, используемые в аналоговых системах.

Лазерный измеритель, имеющий форму буквы «U», расположенной на боку, с излучателем и приемником, обращенными друг к другу на открытом конце (см. фото ниже), крепится к револьверной головке шлифовального станка, что делает его подвижным по осям X и Z. Он входит в позицию перемещением оси X станка и уходит при шлифовании. Лазерная головка движется над деталью для позиционирования измерения до тех пор, пока лазерный луч не будет прерван периферией детали, зафиксировав первое измерение и стартовую информацию. Лазерная головка продолжает двигаться вперед над деталью до тех пор, пока лазерный луч не выйдет за пределы детали и перестанет быть прерванным. Это дает информацию о размере детали. (Высокоточная линейная стеклянная шкала станка измеряет расстояние от прерывания измерительного луча до его восстановления.) Измерения регистрируются в таблице на экране оператора.

Процесс измерения может занимать от 10 до 60 секунд в зависимости от размера детали и типа измерения. Система имеет повторяемость ±1,5 микрон.

Хотя программа Studer для системы обширна, она удобна для операторов шлифовальных станков, позволяя легко программировать измерения без высокой квалификации. Программное обеспечение автоматически записывает измеренные значения после каждого цикла измерения, данные можно экспортировать в таблицу для дальнейшего анализа или распечатать.

Вот ключевые моменты о Studer LaserControl, полезные для понимания перед решением о преимуществах этой технологии для вашего применения.

Не как типичные системы встроенного измерения

Многие системы встроенного измерения измеряют во время резания/шлифования. Замкнутая система LaserControl, однако, не измеряет во время шлифования, а измеряет после шлифования или между процессами шлифования, прерывая шлифование при множественных измерениях на одной детали. Временная остановка шлифования позволяет избежать шлифовальных жидкостей и эмульсий, неподходящих для лазера. Для очистки детали от СОЖ, стружки и других остатков обработки перед измерением LaserControl применяет свою систему продувки с интегрированными пневматическими насадками непосредственно перед измерением.

Разработано для измерения множественных диаметров и сложных деталей

Поскольку система крепится к револьверу шлифовального круга, она подвижна вокруг детали. Поэтому она предназначена для измерения внешних диаметров от 1 мм до 100 мм, а также сложных деталей. Типичные измерения включают не только большие непрерывные диаметры деталей и длину контуров, но и прерывистые диаметры, такие как валы с шлицами или канавками, режущие кромки инструментов и полки инструментов.

Нестандартная настройка

В отличие от других систем измерения, эта лазерная система не требует механической настройки. Оператор указывает программе системы, какие точки измерять на детали через УП станка. Таким образом, оператор может запрограммировать станок на измерение любой нужной точки детали для сбора данных. Эта простая настройка экономит время по сравнению с традиционной физической настройкой, часто требующей более трудоемкой установки измерителя на диаметры или длины для измерения.

Особенно полезно для измерения режущих инструментов по внешнему диаметру

Хотя LaserControl представляет много преимуществ для многих шлифовальных применений, он не предназначен для каждой детали. Например, он не может измерять внутренние диаметры и не идеален для крупносерийного производства, потому что даже этот встроенный процесс измерения замедляет тактовые времена. Однако он отлично подходит для измерения внешнего диаметра очень твердых режущих инструментов с высокой точностью сложности. Авиационные детали также часто получают выгоду от такого типа измерительной системы.

United Grinding/Studer | grinding.com