В настоящее время одной из основных тенденций развития машиностроительной отрасли в нашей стране становится автоматизация технологических процессов механической обработки, в том числе автоматизация процесса контроля и измерений. Станочные измерительные системы в основном применяются на таких важных переходах, как привязка заготовки и инструмента, промежуточный контроль обработки с последующей коррекцией, контроль износа инструмента. Основными преимуществами тренда на автоматизацию являются: повышение производительности труда, исключение человеческого фактора и как результат — снижение вероятности получения брака, а также сокращение вспомогательного времени. Это, в свою очередь, повышает эффективность использования оборудования с числовым программным управлением. Также стоит принимать во внимание, что автоматизация станочных измерений является одним из необходимых элементов Индустрии 4.0.

 

Сейчас на мировом рынке представлено достаточное количество компаний, в основном из Европы, таких как Renishaw (Великобритания), M&H (Германия), Blum-Novotest (Германия), Heidenhain (Германия), Hexagon (Швеция), и Китая, выпускающих станочные измерительные системы для детали и инструмента с различными принципами работы — как по типу касания (контактные, бесконтактные), так и по виду передачи сигнала (оптический, по радиоканалу, проводной). До 2022 года ­каких-либо сложностей с выбором, установкой и последующим обслуживанием измерительного оборудования ведущих зарубежных изготовителей не было, но в настоящее время ситуация кардинально изменилась. Представительства мировых лидеров рынка в Российской Федерации в основном прекратили свою работу и более не оказывают услуг по подбору, установке, последующему ремонту и обслуживанию своей продукции. Кроме того, значительно выросли цены на сами зарубежные системы, так как они попадают под торговые ограничения, которые необходимо преодолевать, кратно выросли сроки, снизилась надежность поставок. А в последнее время еще и добавились проблемы с прохождением банковских платежей за продукцию через дружественные страны. Еще одним неприятным моментом является то, что на завезенную по параллельному импорту продукцию очень сложно, даже почти невозможно получить гарантийное сопровождение. Как результат — потери по причине длительного ожидания поставки зарубежных систем и запчастей к ним, финансовые потери за счет значительно выросших цен, потери из-за проблем с установкой и сопровождением.

 

Многие китайские производители, хотя и известны, но не всегда являются лучшим выбором, потому что их продукция часто содержит сомнительные технологические решения, а качество бывает низким. Кроме того, у них бывают такие же проблемы, как у известных брендов: отсутствие официальных представителей и авторизованных сервисных центров, что делает сложным выбор и установку оборудования, поиск запасных частей, вызывает трудности с оплатой и соблюдением сроков поставки.

 

Еще до 2022 года, предвидя перспективное направление деятельности, инженеры нашей компании приступили к разработкам и тестированию собственных станочных измерительных систем под брендом Tooleng. На рынке представлена оптическая система измерения и привязки заготовки S-TM-OP2 и система измерения и привязки инструмента S-TM‑CT2.0 (рис. 1, рис. 2). Окончательная сборка и тестирование систем осуществляется в России, также принято решение поддерживать определенный запас готовых систем и комплектующих на складе в Санкт-­Петербурге.

 

Рис. 1. Измерительная система S-TM-OP2, установленная на станке

 

Рис. 2. Устройство для автоматизированного измерения и контроля длины и радиуса инструмента

 

Преимущества S-TM-OP2 следующие:
• Компактная конструкция. Диаметр оптического датчика — 40 мм, длина — 50 мм (рис. 3).
• Полностью водонепроницаемая конструкция IP68.
• Постоянное слежение за зоной видимости между датчиком и приемником (рис. 4). При потере сигнала ЧПУ выдает ошибку (при использовании PLC-станка).
• Сигнал низкого заряда батареи через ЧПУ.
• Постоянный сигнал при касании НО или НЗ.
• Сигнал включения/выключения датчика через М-код.
• Конструкция со сверхнизким потреблением, непрерывное ожидание до 2-х лет.
• Легкое и надежное крепление приемника в любом доступном месте за счет магнитного основания. Шарнирный механизм позволяет плавно поворачивать приемник, точно направить и зафиксировать корпус приемника. 
Крепление гофры за счет магнитов и клипс.
• Яркие светодиоды для индикации касания щупа.

 

Рис. 3. Датчик измерительный оптический ТМ-СТ2.0

 

Рис. 4. Приемник с оптической передачей сигнала ТМ-СТ2.0

 

 

 

 

В свою очередь, ТМ‑СТ2.0 — это прецизионное устройство для автоматизированного измерения и контроля длины и радиуса инструмента. Датчик инструмента может устанавливаться на обрабатывающие центры с ЧПУ, а также универсальные станки, где предусмотрена возможность измерения длины и радиуса инструмента. В контактных датчиках триггерного типа при отклонении контактного элемента вращающимся или неподвижным инструментом генерируется триггерный сигнал, который передается в систему ЧПУ. Выходной сигнал от датчика принимается системой управления станка, а затем система управления с помощью программ измерения выполняет настройку длины, радиуса инструмента, обнаружение износа или проверку поломки инструмента.

 

 

Измерение инструмента на станке сокращает штучное и машинное время обработки, повышает точность обработки, снижает количество брака и помогает избежать повторной обработки. С помощью контактного датчика ТМ‑СТ2.0 можно эффективно и надежно произвести измерение инструмента. Благодаря прочной конструкции и высокой степени защиты датчик может быть без проблем установлен в рабочей зоне станка (рис. 5).

 

Рис. 5. Комплект защиты датчика

 

Наши инженеры имеют опыт подключения измерительных систем к различным ЧПУ, таким как Sinumerik, Fanuc, Heidenhain. В ближайшее время планируется протестировать работу системы с ЧПУ NC компании «Балт-Систем».

 

Рис. 6. Коммутационный релейный блок

 

Для удобства установки и настройки измерительных систем на различные системы ЧПУ нашими специалистами разработан коммутационный релейный блок (рис. 6). Для корректной работы систем TOOLENG, производится адаптация логики PLC при установке на каждом станке.
Подводя итоги, хотелось бы подчеркнуть успешный опыт внедрения измерительных систем Tooleng, который позволил нашим заказчикам в кратчайшие сроки и без дополнительных затрат автоматизировать процесс контроля инструмента и заготовок на фрезерных обрабатывающих центрах; как результат — повышение экономической эффективности процессов механической обработки. В настоящее время наши инженеры разрабатывают измерительные циклы для различных систем ЧПУ, также на этапе тестирования находятся измерительные системы Tooleng с передачей сигнала по радиоканалу.

 

nowocominvest.ru
(812) 676 80 30

 

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 6-2024