10. března 2017 11:29

Sondy Blum pod lupou Jak definovat výkon sondy?

Pro koupi jakéhokoliv produktu platí jednoduché pravidlo: Hledáme produkt s nejlepším poměrem výkon-cena. Zatímco srovnání cen je triviální matematickou záležitostí, porovnat výkon produktu, respektive jeho přidanou hodnotu, bývá někdy složité. V následující stati se podíváme na technické aspekty výběru měřicích sond pro CNC obráběcí centra, a jak k nim přistoupila firma Blum.

Obr. 1: Měřicí mechanismus sond řady TC

Opakovatelná přesnost v reálných podmínkách stroje

Základním funkčním parametrem sondy je opakovatelná přesnost. Za laboratorních podmínek garantuje většina výrobců sond opakovatelnost do 1 μm. To je nepochybně kvalitní hodnota. Obráběcí prostor stroje ovšem není laboratoř a je několik faktorů, které mohou toto číslo zásadně ovlivnit anebo úplně přerušit správný průběh měření. Je to zejména rozdíl mezi kalibrační a měřicí rychlostí, vysoká dynamika stroje a vysoké měřicí rychlosti, delší dotekové hroty v horizontální poloze, vibrace nebo čistota měřené plochy.

Chování sondy za těchto náročnějších podmínek je dáno přenosovou rychlostí signálu mezi sondou a přijímačem, ale hlavně konstrukcí měřicího mechanismu uvnitř sondy. Kvalita sondy je v podstatě dána kvalitou měřicího mechanismu.

Dlouhá životnost a bezporuchová funkce

V případě, že nedojde ke kolizi sondy, očekává zákazník spolehlivost a vysokou životnost sondy, srovnatelnou s životností stroje samotného.

V naplnění tohoto požadavku je rozhodující provedení všech mechanických částí, mikroelektroniky a v neposlední řadě dokonalé utěsnění pohyblivého měřicího hrotu a bateriového prostoru. Nízká spotřeba proudu v pohotovostním a měřicím režimu pak snižuje četnost výměny baterie a tím i riziko vniknutí emulze přes bateriový prostor.

Obr. 2: Sonda TC50 pro všeobecné aplikace

Design a uživatelský komfort

Na tyto primární funkční vlastnosti navazuje estetické hledisko a užitkové vlastnosti, jako jsou nízké nároky na údržbu, jednoduchost výměny baterie, měřicího doteku nebo jednoduché párování s přijímačem a podobně.

Obr. 3: Vydařený design infra přijímače IC56

Blum sondy řady TC

Firma Blum si při konstrukci měřicích sond řady TC uvědomovala náročnost prostředí obráběcího stroje. Do tuhého, robustního tělesa sondy s těsností IP68 zasadila špičkový měřicí mechanismus s optoelektronickým principem, který nepodléhá opotřebení. Vychýlení měřicího hrotu je totiž přenášeno na jehlový čep, který protíná světelnou závoru a tím je elektronicky generován měřicí impuls. Vzdálenost mezi světelnou závorou a čepem je záměrně nastavena na vyšší práh necitlivosti, aby sonda spolehlivě fungovala i při vibracích a enormních zrychleních produktivních obráběcích center. Necitlivost a vyšší měřicí síla než běžné sondy má také pozitivní vliv při měření na povrchu znečistěném chladicí emulzí či olejovým filmem. Navzdory tomuto robustnímu odolnému nastavení však vykazuje mechanismus špičkovou opakovatelnost 0,3 μm 2σ.

Tato technologie, která je na trhu od roku 2003, tak spojuje zdánlivě nespojitelné: přesnost, dynamiku a robustnost měření.

Obr. 4: Dvojitá těsnicí membrána zajišťuje odolnost IP68

Závěr

Měření v obráběcím prostoru stroje je velmi specifická část strojírenské metrologie, jež vyžaduje specifický přístup. I přes náročné podmínky je však možné dosáhnout překvapivých výsledků a při sériových měřeních dostat statistickou odchylku měření do řádu mikronů. Firma Blum umí v této oblasti navrhnout správnou měřicí strategii a posouvat limity. Kvalitní hardware je však tím úplně prvotním předpokladem.

Blum-Novotest GmbH, založená v roce 1968 se sídlem v Ravensburgu, je jedním z předních světových výrobců měřicí a zkušební technologie pro obráběcí stroje, letecký a automobilový průmysl. Dnes rodinný podnik zaměstnává více než 480 zaměstnanců v Evropě, USA, Číně, Japonsku, Tchaj-wanu, Singapuru, Koreji, Indii, Brazílii, Thajsku a Rusku.

www.blum-novotest.cz