Системы контроля точности станков
Термин LASER (лазер) – сокращение от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (усиление света посредством вынужденного излучения). Лазер — устройство, преобразующее энергию накачки в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения. Когерентный источник света идеально подходит для измерений, так как он позволяет сравнивать фазы для определения расстояния. Он также обеспечивает узкий, нерасходящийся пучок, который имеет один и тот же уровень энергии на больших расстояниях, что позволяет обнаруживать смещения пучка.
Интерферометр — это гелий-неоновый лазер, работающий на частоте около 473 ТГц, которая соответствует длине волны в 0,6329 мкм (микрон) или 25,1 микродюймов. Длина волны лазерного излучения используется в качестве линейного масштаба. Эта система позволяет достигать линейных измерений расстояния с точностью до долей длины волны.
Лазер идеально подходит для проведения измерений, требующих высокой точности. Линейные измерения, базирующиеся на лазере, используют метод интерферометрии. Важная особенность интерферометрии – это то, что измеряется только перемещение из начальной точки, а не абсолютное положение. Точность лазерной измерительной системы основана на точности длины волны света, испускаемой лазером. В шкале используются доли (½, ¼ , ⅛ и т.д.) от длины волны (λ) лазерного излучения (т.е. λ = 632,9 нм). Метод, используемый для измерения линейных расстояний, заключается в сравнении разности фаз между сигналом, прошедшим измеряемое расстояние, и опорным сигналом и подсчете фазовых переходов. При использовании этого метода для измерения дистанции легко может быть достигнута точность порядка миллионных долей (ppm).
Обычно используют три различных метода для проведения различных видов измерений:
Система XD Laser
Система XD Laser — лазерная измерительная система для контроля точности работы станков и КИМ, а также для решения задач, требующих высокую точность измерений, управляемая внешним компьютером через специальное программное обеспечение. Измерения, полученные с помощью системы XD Laser, служат основанием для оценки рабочих характеристик станка и соответствия их с установленными техническими требованиями. Данная информация может также использоваться для повторной калибровки оборудования, исследования технологического процесса, и анализа влияния окружающей среды на работу системы. С помощью системы XD Laser производится тщательная оценка точности любого оборудования с управлением линейного перемещения, например, механических станков с ЧПУ, координатно-измерительных машин (КИМ), координатных столов и любого другого оборудования с одной или более осью перемещения.
В состав систем XD Laser входят модели: XD-1D LS, XD-3D LS, XD-5D LS и XD-6D LS. Система XD-1D разработана только для проведения измерений линейного перемещения. Система XD-3D одновременно производит измерение трех параметров: линейное перемещение, отклонение от прямолинейности в горизонтальной плоскости и отклонение от прямолинейности в вертикальной плоскости. С помощью системы XD-5D возможно одновременно измерять 5 параметров: линейное перемещение, отклонение от прямолинейности в горизонтальной плоскости, отклонение от прямолинейности в вертикальной плоскости, угол рысканья и угол подачи. Система XD-6D разработана для проведения измерений 6 параметров одновременно: линейное перемещение, отклонение от прямолинейности в горизонтальной плоскости, отклонение от прямолинейности в вертикальной плоскости, угол рысканья, угол подачи и угол качения.
Основными модулями системы являются:
Лазерная головка, источник лазерного луча, используется в измерении пяти из шести параметров. Оставшийся параметр (угол качения) измеряется при помощи двух электронных уровней, относительного уровня и измеряемого уровня, который встроен в 6-D датчик. Интерферометр установлен непосредственно внутри лазерной головки, а блок питания обеспечивает источник лазера необходимой мощностью. 6-D датчик состоит из: отражателя, использующегося с интерферометром для измерения точности линейного перемещения; высокоточного электронного уровня (измеряемого уровня) для измерения угла качения; чувствительной оптики для определения угловых параметров (угол подачи и угол рысканья) и отклонения от прямолинейности во время процесса измерения.
При измерении линейного перемещения луч, выходящий из одной апертуры интерферометра, должен пройти траекторию вдоль измеряемой оси и вернуться во вторую апертуру интерферометра. И если требуется произвести измерение только линейного перемещения, то это можно выполнить с помощью сферического уголкового отражателя. При измерении углов поворота и отклонения от прямолинейности для отражения луча требуется 5/6-D датчик. При измерении параметров обычного станка отражатель или 5/6-D датчик устанавливается на шпиндель.
Блок компенсации с температурными датчиками отправляет данные температуры материала, температуры воздуха, атмосферного давления и влажности на компьютер для внесения поправок в измерения и увеличения точности результатов.
Прецизионное поворотное зеркало необходимо для отражения лазерного луча вдоль какой-либо траектории при измерении параметров нескольких осей. Данной траекторией может оказаться другая ось или диагональ к одной из осей.
Сервисный центр
C 2010 года в Санкт-Петербурге на базе компании Нева Технолоджи функционирует авторизованный сервисный центр по гарантийному и постгарантийному ремонту и обслуживанию высокоточного измерительного оборудования производства компании Automated Precision Inc.
В распоряжении сервисного центра новейшее диагностическое оборудование и специалисты, которые смогут определить состояние Вашего оборудования API, а также восстановить его работоспособность в кратчайшие сроки.
Оборудование нашего сервисного центра идентично тому, что используется на заводе-изготовителе в США.
Наши специалисты регулярно проходят стажировку на заводе изготовителе.
У нас имеется собственный склад запасных частей, что позволяет выполнить ремонт в максимально сжатые сроки.
XD-1D LS | XD-3D LS | XD-5D LS | XD-6D LS | ||
---|---|---|---|---|---|
Линейное позиционирование | Диапазон измерений | 0 – 45 м 80 м (опция) | + | + | + | + |
Точность | ± 0.5 мкм/м | + | + | + | + | Разрешение | 0.02 мкм | + | + | + | + |
Прямолинейность | Диапазон измерений | ±0.5 мм* | - | + | + | + |
Разрешение | 0.1 мкм | - | + | + | + | Точность | ± (1 мкм + 0.2 мкм/м) | - | - | + | + |
± (2 мкм + 0.4 мкм/м) | - | + | - | - | Разворот вокруг оси |
Диапазон измерений | ± 800 угл.сек. * | - | - | + | + | Разрешение | 0.1 угл.сек. | - | - | + | + |
Точность углов рысканья и тангажа | ± (1 угл.сек. + 0.1 угл.сек/м) | - | - | + | + | Точность угла крена | ± 1 угл.сек. | - | - | - | + |
Параллельность | Точность | ± (1 угл.сек. + 0.2 угл.сек/м) | - | - | + | + |
Перпендикулярность | Точность | ± (1 угл.сек. + 0.2 угл.сек/м) | - | - | + | + |
± (1 угл.сек. + 0.4 угл.сек/м) | - | + | - | - | Скорость |
Скорость | более 3 м/с | + | + | + | + | Характеристики лазера |
Тип лазера | He-Ne | + | + | + | + | Компенсация длины волны | ± 0.05 ppm | + | + | + | + |
Диапазон рабочих температур | -5⁰С – +40⁰ С | + | + | + | + | Влажность | 0 – 95% без образования конденсата | + | + | + | + |
Мощность | Класс II | + | + | + | + | Масса источника лазера | 2.5 кг | + | + | + | + |
Габариты источника лазера | 230х108х102 мм | + | + | + | + | Масса датчика | 290 г | - | - | + | + |
Габариты датчика | 70х94х45 мм | - | - | + | + | Характеристики блока компенсации |
Точность датчика температуры воздуха | ± 0.2⁰ С | + | + | + | + | Точность датчика давления | ± 1 мм рт. ст. | + | + | + | + |
Точность датчика влажности | ± 5% | + | + | + | + | Точность датчика температуры материала | ± 0.1⁰ С | + | + | + | + |
* после 25 метров диапазон измерений может уменьшиться до 50%
Устройство SwivelCheck — единственный в своем роде инструмент, который позволяет автономно измерять и калибровать поворотные оси и наклоняемые столы обрабатывающих центров и станков с ЧПУ, оценивать рабочие параметры вертикальных поворотных осей, а также с помощью системы XD Laser измерять горизонтальные поворотные столы.
Диапазон измерений | 800⁰ (±400⁰) | Минимальный шаг | 0.0002⁰ |
Погрешность измерений | Автономный режим | ±2 угловые секунды |
Совместно с системой XD Laser | ±1 угловая секунда | Крепление |
Хвостовик, фланец или основание | диаметр хвостовика – 25 мм |
Масса | Датчик | 3.2 кг |
Контроллер | 1.7 кг | Габариты |
Датчик | 165х115х150 мм | Контроллер | 160х160х100 мм |
Пентапризма
Пентапризма используется для измерения отклонения от перпендикулярности двух осей и заменяет поворотное зеркало, когда луч необходимо преломить точно под 90°. Из-за своей конструкции оптики пентапризма всегда будет преломлять луч света строго под 90,° несмотря на угол падения луча. Это гарантирует то, что измерения, полученные по второй оси, представляют собой только отклонение от перпендикулярности второй оси по отношению к первой. Пентапризма крепится на специальную подставку с возможностью настройки в двух плоскостях.
Набор для измерения отклонения от плоскостности
Набор состоит трех пластин, расстояния между опорными пальцами которых равны 50 мм, 100 мм и 150 мм. С помощью специального переходника датчик устанавливается на пластины. Измерение плоскостности основано на методе Муди, в котором используется угольник для скольжения датчика на пластине по поверхности вдоль четырех линий периметра, двух диагоналей и двух осевых линий. Угольник имеет градуированную шкалу с шагами, равными расстояниям между опорными пальцами пластин.
Набор для измерения диагоналей
Набор состоит из сферического уголкового отражателя и держателя с магнитной подставкой. Набор используется вместе с поворотным зеркалом, входящим в базовый комплект оборудования.
Буклеты
Если у вас остались вопросы по данному оборудованию, вы можете задать их напрямую специалистам нашей компании, заполнив форму обратной связи. Подробное заполнение полей формы позволит сократить время на решение вашей задачи.