Trudno już wyobrazić sobie nowoczesną precyzyjną obróbkę CNC bez systemu pomiaru detali i narzędzi. Bez niego nawet najwyższej jakości maszyna, uzbrojona w superwydajne narzędzia, nie spełnia wysokich potrzeb producentów. 

Sondy pomiarowe to złożone przełączniki, które wyzwalają sygnał po zetknięciu z powierzchnią przedmiotu i dostarczają dokładne, powtarzalne dane geometryczne. Stosowanie sond niesie ze sobą wiele korzyści, w tym wyeliminowanie potrzeby stosowania kosztownych uchwytów specjalnych i ręcznego ustawiania detali i narzędzi z wykorzystaniem zegarowych czujników kontrolnych. Dzięki sondom szybciej wykrywane są też uszkodzenia narzędzi w trakcie pracy. Pozwalają one zatem zredukować czas przestojów obrabiarki i przyspieszyć wznowienie obróbki po awarii narzędzia. 

Sondy umożliwiają automatyczne zamocowanie detalu i zestrojenie zadania obróbkowego oraz ustawienie osi obrotu, eliminując w ten sposób błędy ręcznego ustawiania. Przyczyniają się również do ograniczenia ilości braków, a co za tym idzie – zwiększają wydajność i elastyczność produkcji. Sondy, które są mocowane w uchwycie wrzeciona i głowicy rewolwerowej można także wykorzystać do pomiarów podczas skrawania i kontroli pierwszej części z partii, co pozwala zredukować liczbę wadliwych produktów.

Bogata oferta

Dostępna jest szeroka gama rozwiązań dla centrów obróbczych i tokarskich CNC. Precyzyjne sondy pomiarowe oraz oprogramowanie i usługi modernizacyjne oferuje np. firma Renishaw, która na swojej stronie firmowej zamieściła nawet kalkulator korzyści ze stosowania sond. 

W ofercie Renishaw znajdziemy m.in. sondy o standardowej dokładności LP2, służące do kontroli i bazowania przedmiotu obrabianego na tokarkach, centrach obróbkowych i szlifierkach CNC wszystkich rozmiarów. Dostępny jest standardowy model LP2 oraz LP2H, którego końcówka charakteryzuje się większą siłą, dzięki czemu można stosować dłuższe trzpienie pomiarowe, a to zapewnia większą odporność na drgania obrabiarki. W ofercie są także nowe, miniaturowe, stykowe sondy pomiarowe do tokarek i centrów tokarskich RLP40 i OLP40. To sondy o niewielkich wymiarach: zaledwie 40 mm średnicy i 58,3 mm długości. Zapewniają powtarzalność 1 µm w jednym kierunku. Są to sondy hartowane o stopniu ochrony IPX8, zapewniają zatem odporność w skrajnie trudnych warunkach środowiska roboczego tokarek i centrów tokarskich. Dzięki sprawdzonemu systemowi zabezpieczania powieki sondy do wnętrza nie przedostają się wióry i okruchy. 

Sondy trzeciej generacji

Kolejnym przykładem bogatego asortymentu urządzeń do szybkiego montażu jest oferta firmy Heidenhain. Należy do niej m.in. bezprzewodowa stykowa sonda narzędziowa TT 460. To sonda trzeciej generacji z systemem antykolizyjnym i systemem wsparcia ze sterowaniem HH640. Komunikacja optyczna na podczerwień odbywa się na odległość nawet do 7 m, a komunikacja radiowa – do 30 m. Dokładność pomiaru jest poniżej 1 µm.  Sonda TT 460 ma możliwość stałego zamocowania podstawki znajdującej się w zestawie – pozwala to demontować i montować sondę na stole obróbczym bez konieczności kalibracji. Druga opcja to ustawianie sondy w dowolnej chwili w dowolnym miejscu stołu. 

W ofercie Heidenhain jest także bezprzewodowa kinetyczna sonda detalu trzeciej generacji TS 460. Podobnie jak model TT 460 ta również wyposażona jest w systemy: antykolizyjny, stabilizacji temperaturowej, przedmuchu i spłukiwania rysika oraz system wsparcia ze sterowaniem HH640. Identyczny jest także zakres komunikacji optycznej i radiowej. 

Każda sonda Heidenhain może pracować z 10 odbiornikami, podobnie każdy odbiornik może pracować z 10 sondami. Odbiornik do transmisji radiowej i na podczerwień ma także dodatkowe wyświetlacze, które dostarczają kompleksowych informacji na temat uruchomionych procesów, obsługi i diagnostyki. 

Również firma Hexagon Manufacturing Intelligence jest producentem sond dotykowych przeznaczonych do wydajnych i powtarzalnych pomiarów. Do popularnych modeli należy kompaktowy LTS 35.65, który służy do pomiaru i wykrywania uszkodzonych narzędzi na pionowych i poziomych centrach obróbkowych, frezarkach bramowych i wytaczarkach. To wydajne rozwiązanie dla większości systemów pomiarowych. Zainteresowaniem cieszy się także model LTS 35.60, który jest wysokiej jakości przyrządem laserowym do ustawiania narzędzi. Precyzyjny bezdotykowy pomiar pozwala na dynamiczne sprawdzanie długości i średnicy prawie każdego narzędzia o wymiarze średnicy od 0,008 mm. W ofercie firmy jest także model LTS 35.65-23 – kompaktowy przyrząd do ustawiania narzędzi przeznaczony do stosowania w maszynach o ograniczonej przestrzeni. Wykorzystuje się go do pomiaru szczególnie małych narzędzi. Model LTS 35.66 to z kolei ekonomiczny system sprawdzający się w większości zadań pomiarowych na narzędziach o średnicy od 1 mm. Do jego zalet zalicza się elastyczną instalację i prostą regulację. 

Do frezarek i tokarek

Proces ustawiania frezarki można zautomatyzować, wyposażając ją w system bezprzewodowych pomiarów sondą WIPS firmy Haas. Dzięki niemu można nawet do pięciu razy szybciej zdefiniować współrzędne korekcji oraz ustawić korekcję długości narzędzia i wykonać inspekcję części i narzędzia w trakcie procesu. Haas oferuje także sondę dla tokarek WIPS-L. To kompletny pakiet z sondą montowaną na głowicy i interfejsem optycznym oraz wygodnym oprogramowaniem. Zawiera on intuicyjne, łatwe w użyciu szablony. System może być wykorzystywany do szybkiej inspekcji pierwszej wprowadzonej części, raportowania w trakcie procesu, monitorowania obróbki nienadzorowanej oraz aktualizacji korekcji roboczych w celu uwzględnienia zużycia narzędzia.
 
Także firma BLUM oferuje sondy dotykowe do szybkiego i automatycznego ustawiania narzędzi oraz detekcji jego złamania. Przeznaczone są do pracy w trudnych warunkach występujących w maszynach obróbczych. Pozwalają na zwiększenie dokładności detali i wydajności produkcji. Do tokarek i centrów tokarsko-frezarskich przeznaczone są modułowe sondy TC53-20 i TC63-20. Precyzyjne ustawianie i kontrola narzędzi odbywają się za pomocą innowacyjnego mechanizmu pomiarowego shark30 z płaskimi zębami i optoelektronicznie generowanym sygnałem. W ofercie jest też m.in. seria Z-Nano obejmująca ekonomiczne, precyzyjne i solidne głowice pomiarowe do detekcji złamania narzędzia i pomiaru długości narzędzia. Urządzenia te mogą być wykorzystywane nawet w najbardziej niesprzyjających warunkach produkcji dzięki nowoczesnemu mechanizmowi pomiarowemu. Z kolei seria ZX-Speed to uniwersalne, wszechstronne i ekonomiczne głowice pomiarowe 3D służące do ustawiania narzędzi i kontroli jego pęknięcia. Mogą być wykorzystywane do wielu typów maszyn.

+++
Artykuł powstał na podstawie materiałów firm: Renishaw, Heidenhein, Hexagon Manufacturing Intelligence, Haas, BLUM 

Źródło zdjęcia: Hexagon Manufacturing Intelligence