8 (495) 268-09-27, 8 (8452) 35-49-69
info@lapic.ru
пн-пт с 8:00 до 17:00
Каталог Заказать консультацию Обратный звонок

КИМ нового поколения от ООО «Лапик»: преимущества

 

Конструктивные особенности шестиосевых координатно-измерительных машин

Измерительное оборудование включает ряд «ноу-хау». Конструктивные, схемные и технологические решения, программное обеспечение КИМ ООО «Лапик» защищены более 20 патентами. Конструкция КИМ обеспечивает шесть степеней свободы рабочего органа, шесть одновременно и согласовано управляемых осей перемещения.

 

В КИМ измерительная система отделена от силовой, что обеспечивает долговременную стабильность характеристик в повышении точности измерений. Выбор шестистержневой конструкции позволил намного уменьшить массу подвижных частей, увеличить быстродействие. Особое значение имеет точность позиционирования инструмента, так как накопление погрешности на последовательных механических звеньях отсутствует.

КИМ имеет оригинальный корпус, смоделированный по специальной программе. Геометрия октаэдра обеспечивает жесткость рамы КИМ, в 5 раз превышающую жесткость традиционных машин. 

Кинематическая схема измерительной машины представляет собой параллельную структуру в виде перевернутой пирамиды. В основании пирамиды располагаются сферические шарниры, которые служат точками отсчета для следящей системы. 

Следящая система состоит из излучателя и шести лазерных интерферометров с дискретностью отсчета перемещений 0.1 мкм, определяющих расстояния между соответствующими сферическим шарниром на неподвижной раме и элементом, расположенным на каретке. Оптическая схема излучателя когерентного света обеспечивает деление светового потока от лазера на 6 равнозначных каналов; световая энергия передается от излучателя к интерферометрам по 6 одномодовым оптоволоконным линиям. Каретка перемещается с помощью шести мехатронных приводов. Штанги приводов работают только на растяжение-сжатие, деформация изгиба отсутствует. Конструктивно лазерные интерферометры отделены от исполнительных приводов. Этим обстоятельством исключается прямое воздействие деформаций и нагрузок в приводах на следящую систему.

 


 

КИМ представляет собой новое поколение измерительных машин с расширенными функциональными возможностями и эксплуатационными качествами по сравнению с машинами портального типа. 

Высокая производительность измерения. Отличительной особенностью КИМ «Лапик» является наличие управляемого полного шестимерного движения щупа, которым без лишних калибровок производится контроль базовых и рабочих поверхностей деталей. Производительность при точечном измерении детали достигает до 8 т/сек с сохранением точности измерения и до 200 т/сек. при сканировании. Для сравнения у портальных машин производительность при точечном измерении детали составляет 0,5 т/сек. 
Оптимальную универсальность оборудования можно проиллюстрировать на примере контроля зубчатых колес. КИМ «Лапик» контролируют все параметры цилиндрических прямо- и косозубых колес, конических прямозубых и с круговым зубом колес, а также зуборезного инструмента без использования поворотного стола.


КИМ имеет дополнительную к возможностям портальных машин функцию шестимерного «ощупывания», позволяющую производить:

  • измерение внутренних полостей;
  • узких криволинейных каналов и наклонных отверстий;
  • сканирование сложной формы с заданным углом контакта;
  • контроль небольших изделий (или фрагментов больших) с погрешностью в 2-3 раза меньше паспортной и др.
КИМ «Лапик» оснащается сканирующим датчиком SP25M фирмы «Renishaw». Преимуществом сканирующего алгоритма измерений является возможность сбора за короткое время большего объема информации с измеряемой поверхности, чем при использовании переключающего датчика. Это дает возможность более объективно контролировать измеряемые поверхности. 
По желанию Заказчика КИМ может оснащаться различными оптическими головками.

Среди прочих преймуществ КИМ следует отметить:

  • Контроль мелких структур. Измерительное усилие щуповой головки в режиме токового касания составляет 0,0003 Н. Высокая чувствительность позволяет работать со щупами радиусом до 20 микрон, обеспечивая контроль труднодоступных и легко деформируемых элементов деталей, в т.ч. мелкомодульных зубчатых колес (m > 0,2) и резьб с мелким шагом. Измерение производится с применением специального острого щупа(иглы) с малым радиусом скругления наконечника. Точность контроля достигается за счет обеспечения касания поверхностей измеряемого объекта заданным рабочим сектором измерительного наконечника. Рабочий сектор щупа-иглы определяется в процессе калибровки. Работа заданным сектором щупа-иглы возможна только на шестиосевой КИМ, обеспечивающей требуемые движения для калибровки и измерения. С использованием данного метода измерения доступны для контроля внутренние полости деталей, имеющие входные отверстия малых диаметров. 
  • Мобильность оборудования – это возможность перемещения измерительной машины внутри производства в зависимости от технологической потребности. Конструктивно в машинах заложена двухступенчатая система защиты от вибраций, позволяющая применять машины в цеховых условиях без дорогостоящих аэростатических систем виброзащиты и значительно снизить затраты на изготовление специальных фундаментов. КИМ работают только от электросети, подвод сжатого воздуха не требуется. 
  • Надежность оборудования – промышленная эксплуатация оборудования — более 15-ти лет. Предприятие непрерывно ведет работу по совершенствованию своей продукции и расширению её гаммы. Разработана и запущена в серию модель КИМ с удлиненной (до 3-х метров) осью Y. Завершены работы по разработке ряда моделей «облегченной» версии КИМ с малой стоимостью. 
  • Долговременная стабильность характеристик точности. Встроенная в КИМ система «самокалибровки», которая имеется только в машинах «Лапик», сохраняет паспортную точность 15 и более лет эксплуатации; сохраняет точность вне термостабилизированных помещений. Система «самокалибровки» позволяет, используя специальный двухшаровый эталон, скорректировать значение констант, определяющих точность машины при текущих реальных условиях эксплуатации машины. Эти результаты автоматически учитываются программным обеспечением и, таким образом, после проведения калибровки восстанавливается первоначальная точность машины, независимо от износа и механических деформаций. Кроме того, процедуры калибровки позволяют определить величины отклонений при изменении внешних воздействий температуры, давления, влажности и подготовить машину для работы при реальной температуре помещения в диапазоне 12°С - 32°С. Для сравнения у портальных машин измерительный температурный диапазон 18°С - 26°С. 
  • Эксплуатация. В распоряжении оператора имеются привычные 6 степеней свободы для движения тела в пространстве. Положение каретки в каждый момент времени описывается тремя декартовыми координатами X, Y, Z одной из точек платформы (называемой рабочей точкой) и тремя углами поворота А, В, С каретки вокруг этих осей. Рабочая точка всегда автоматически устанавливается при калибровке щупа в его центре. Оператор может работать как в ручном, так и автоматическом режимах. В машине реализован также режим самообучения. Управление КИМ осуществляется современным программным обеспечением. Стандартное сетевое подключение компьютера к системе управления и операционная система обеспечивают удобство пользования и возможность модернизации элементов пользовательского интерфейса. Команды на перемещение каретки могут задаваться в кодах ISO и на специальном языке. ПО обеспечивает связь с другими системами через стандартный ASCII –формат и поддерживает форматы обмена данных IGES и DXF. 
Более чем 20-летняя промышленная эксплуатация в России и 15-летняя эксплуатация за рубежом показала высокую эффективность КИМ «Лапик» в решении самых нестандартных измерительных задач и их надежность.