В станкостроительном секторе, используемом для обработки металлических деталей и других твердых материалов, стремительно развивается разработка технологий и методов, повышающих геометрическую, позиционную и динамическую точность станков и роботов. Исследовательский центр CIC marGUNE (Центр совместных исследований высокопроизводительного производства) координирует исследовательскую линию MEDCON с целью повышения точности этих станков, что позволит производителям оптимизировать конструкцию своей продукции и тем самым повысить конкурентоспособность баскских производителей. В этом проекте сотрудничают компании IK4-Tekniker, IK4-Ideko, Tecnalia и Aotek.
Производство крупных деталей является движущей силой в станкостроительной отрасли, и спрос на них заставляет производителей создавать конкурентоспособные конструкции во все возрастающих масштабах, сохраняя при этом уровень точности, характерный для более мелких станков. Однако производителям не хватает соответствующих инструментов для практической оценки точности позиционирования крупных станков.
Инновационная методология позволяет получать измерения с помощью лазерного интерферометра
«Наиболее подходящая для этой задачи технология измерения, называемая «мультилатерацией», аналогична GPS», — объясняет Энеко Гомес-Аседо, координатор исследовательского направления MEDCON в IK4-Tekniker. «Она предполагает использование лазерного интерферометра с возможностью слежения, высоким разрешением и низкой погрешностью измерений. Идея заключается в объединении линейных измерений, последовательно полученных интерферометром из разных положений. Затем выполняется математический расчет для определения положения и ориентации наконечника инструмента по схеме, аналогичной той, что используется в спутниковых навигационных системах».
При работе с крупными станками становятся очевидными некоторые ограничения этой технологии. Эксперименты показали, что основным препятствием на пути к достижению теоретического предела точности многосторонней локализации является нестабильность условий окружающей среды, таких как изменение температурных градиентов и связанное с этим тепловое поведение станка.
Для преодоления этих трудностей компания IK4-Tekniker разработала инновационную методику, позволяющую получать ряд измерений путем объединения данных, полученных с помощью лазерного интерферометра, определяющего положение инструмента, с измерениями наклона, выполненными с использованием двух электронных прецизионных уровней, применяемых для измерения ориентации кончика инструмента.
Двойная выгода
Таким образом, выгода двоякая, поскольку «благодаря более быстрому измерению машина испытывает меньшие тепловые отклонения, и, кроме того, измерение становится более экономичным. Более того, использование уровней точности в сочетании с измерением не только сокращает время измерения, но и позволяет получить ценный показатель стабильности работы машины во времени», — подчеркивает Гомес-Аседо.
Данная методология использует запатентованное программное обеспечение, разработанное компанией IK4-Tekniker, которое, помимо выполнения математических расчетов для измерения, рекомендует оптимальные положения, рассчитанные с помощью моделирования, в которых следует разместить оборудование для получения наименьших погрешностей измерений.
Исследовательская линия MEDCON преодолела ограничения традиционных методов проверки станков, которые неэффективно выявляют ошибки позиционирования по всему рабочему объему. Кроме того, потенциал методологии, разработанной IK4-Tekniker, позволит производителям станков оптимизировать конструкции своих станков и даст пользователям возможность проводить периодическую калибровку для максимального повышения качества продукции.
Источник: платформа SYNC
