چرا گرانیت دقیق در CMM و ماشین های اندازه گیری نوری استفاده می شود؟

پایه دستگاه گرانیت اغلب پایه ای آرام در پشت اندازه گیری قابل اعتماد است. در یک دستگاه اندازه‌گیری مختصات، سیستم بازرسی نوری،-سکوی اندازه‌گیری بینایی، یا دستگاه اندازه‌گیری مبتنی بر لیزر{2}}، حسگرها و نرم‌افزار ممکن است بیشترین توجه را به خود جلب کنند. با این حال، ساختار مرجع مکانیکی زیر آنها تأثیر مستقیمی بر دقت هندسی، تکرارپذیری، رفتار ارتعاشی و پایداری بلند مدت دارد.

گرانیت دقیق به طور گسترده در CMM و ماشین‌های اندازه‌گیری نوری استفاده می‌شود، زیرا می‌تواند پایه‌ای پایدار، صلب،{0}}مقاوم در برابر خوردگی، غیر{1}}مغناطیسی و دقیق{2}} قابل ماشین‌کاری ایجاد کند. هنگامی که یک پایه گرانیتی به درستی انتخاب، تولید، پشتیبانی و بازرسی شود، به سازندگان تجهیزات کمک می کند تا سطوح مرجع قابل اعتمادی را برای راهنماها، میزهای کاری، پروب ها، دوربین ها، اپتیک، موتورهای خطی، سیستم های رمزگذار و وسایل ایجاد کنند.

UNPARALLELED® قطعات گرانیتی دقیق را تولید می کند،سازه های پایه گرانیتی CMM، پایه‌های اندازه‌شناسی گرانیت، مجموعه‌های بلبرینگ هوای گرانیت-و راه‌حل‌های پایه دستگاه گرانیت سفارشی برای تولیدکنندگان تجهیزات پیشرفته-. این مقاله توضیح می دهد که چرا گرانیت در تجهیزات اندازه گیری دقیق استفاده می شود و مهندسان باید در هنگام انتخاب سازه گرانیتی در نظر بگیرند.

یک ماشین اندازه گیری فقط به اندازه مرجعش پایدار است

یک CMM هندسه یک قسمت را با ایجاد مختصات در فضای سه بعدی- اندازه می‌گیرد. یک دستگاه اندازه گیری نوری بر روابط پایدار بین دوربین، لنز، منبع نور، مرحله، قطعه کار و نرم افزار اندازه گیری متکی است. در هر دو مورد، پایه ساختاری به تعریف چارچوب مرجع فیزیکی کمک می کند.

اگر پایه تحت بار تغییر شکل دهد، به سرعت به تغییرات دما واکنش نشان دهد، ارتعاش را از کف منتقل کند، یا اجازه دهد راهنماها نسبت به یکدیگر حرکت کنند، ماشین ممکن است تغییرات اندازه گیری را تجربه کند. این اثر ممکن است در یک برنامه عمومی کارگاهی کوچک باشد، اما با سخت‌تر شدن تلرانس‌های اندازه‌گیری، اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند.

یک CMM می‌تواند طول، عرض، عمق، مکان، شکل و سایر ویژگی‌های هندسی قطعه کار را از طریق اندازه‌گیری مبتنی بر مختصات- اندازه‌گیری کند. در استفاده عملی، دقت نتیجه به کل سیستم اندازه گیری بستگی دارد: عملکرد کاوشگر، بازخورد مقیاس، جبران نرم افزار، کنترل محیطی، طراحی ثابت، روش اپراتور، و پایداری مرجع ماشین ساختاری.

به همین دلیل، یک پایه دستگاه گرانیت باید به عنوان یک جزء دقت در نظر گرفته شود- نه صرفاً به عنوان یک تکیه گاه سنگین.

چرا گرانیت در مترولوژی دقیق خوب کار می کند؟

گرانیت تاریخچه طولانی در مترولوژی دارد زیرا خواص مواد را ترکیب می کند که برای مراجع اندازه گیری پایدار مفید است. می توان آن را به سطوح مرجع مسطح، مستقیم، موازی و عمود بر فرآوری کرد، سپس به عنوان پایه ای برای سیستم های اندازه گیری مکانیکی و نوری استفاده کرد.

یک منبع مهندسی دقیق آلمانی، گرانیت را دارای انبساط حرارتی نسبتاً کم و هدایت حرارتی پایین در مقایسه با فولاد، و همچنین میرایی ارتعاش خوب و عاری از تنش‌های پسماند توصیف می‌کند. این ویژگی ها از جمله دلایلی هستند که گرانیت در کاربردهای اندازه گیری مختصات و هدایت دقیق استفاده می شود.

این بدان معنا نیست که گرانیت هر منبع خطای اندازه گیری را حذف می کند. سیستم کامل هنوز به مدیریت حرارتی صحیح، کالیبراسیون، طراحی پشتیبانی، جداسازی، تراز محوری، کنترل بازخورد و برنامه ریزی بازرسی نیاز دارد. گرانیت ارزشمند است زیرا یک پلت فرم پایدار را فراهم می کند که سایر سیستم های دقیق می توانند روی آن کار کنند.

نقش گرانیت در سازه های CMM

یک پایه گرانیتی CMM معمولاً از قطعه مورد اندازه گیری، سیستم فیکسچر و ساختار متحرک دستگاه پشتیبانی می کند. بسته به معماری CMM، گرانیت ممکن است برای میز، تکیه گاه پل، مرجع راهنما، پایه ستون یا یک مجموعه ساختاری یکپارچه استفاده شود.

پایه باید از نظر هندسی در هنگام حمل قطعات کار، وسایل و عناصر ماشین آلات قابل اعتماد باقی بماند. ممکن است شامل سطوح دقیق-زمین، درج‌های رزوه‌دار، سوراخ‌های نصب، بوش‌ها، راهنماهای بلبرینگ هوا، ویژگی‌های مسیریابی کابل{3}}و رابط‌های مبنا برای مونتاژ باشد.

UNPARALLELED اجزای گرانیتی را ارائه می دهد که برای دستگاه های اندازه گیری مختصات طراحی شده اند. اطلاعات محصول CMM موجود آن، پایه گرانیتی را به عنوان یک جزء ساختاری برای پشتیبانی از اندازه‌گیری{1}CMM با دقت بالا، با سفتی، ارتعاش-رفتار میرایی، و ماشین‌کاری از جمله مزایای مواد توصیف شده شناسایی می‌کند.

برای یک سازنده CMM، پایه گرانیت ممکن است چندین عملکرد را همزمان انجام دهد:

• صفحه اندازه گیری اولیه را برای قطعه کار ایجاد می کند.
• از صفحات ثابت، گیره ها، لانه ها یا سیستم های مدولار نگهداری کار پشتیبانی می کند.
• سطوح نصب کنترل شده را برای راهنماها و اعضای ساختاری فراهم می کند.
• این به حمل بارهای استاتیک و دینامیکی از پل متحرک یا دروازه کمک می کند.
• این یک مرجع پایدار در طول کالیبراسیون دستگاه و تست پذیرش فراهم می کند.
• از مونتاژ مجدد قابل تکرار در هنگام حمل و نقل، سرویس یا ارتقاء دستگاه پشتیبانی می کند.

بنابراین یک پایه گرانیتی{0}}CMM که به خوبی طراحی شده است بخشی از حلقه هندسی دستگاه است. اهمیت آن با افزایش دامنه اندازه گیری دستگاه، با سخت تر شدن تلرانس ها، یا اینکه تجهیزات باید با تکرارپذیری بالا در چرخه های تولید طولانی کار کنند، افزایش می یابد.

چرا ماشین های اندازه گیری نوری به یک پایه پایدار نیاز دارند؟

ماشین‌های اندازه‌گیری نوری ممکن است قطعات را بدون تماس فیزیکی بازرسی کنند. آنها می‌توانند از دوربین‌ها، لنزهای دور مرکزی، نور ساختاریافته، حسگرهای لیزری، میکروسکوپ‌ها، تداخل‌سنج‌ها یا سایر سیستم‌های نوری برای اندازه‌گیری لبه‌ها، پروفایل‌ها، ویژگی‌های سطح و هندسه قطعات استفاده کنند.

اگرچه اندازه گیری غیر تماسی است، اما مستقل از مکانیک نیست. مسیر نوری به روابط کنترل شده بین لنز، منبع روشنایی، حسگر، قطعه کار و مرحله حرکت بستگی دارد. یک تغییر کوچک در هندسه پایه می تواند بر فوکوس، موقعیت تصویر، هم ترازی مرحله یا رابطه بین محورهای اندازه گیری متعدد تأثیر بگذارد.

پایه مترولوژی گرانیت می تواند به سازندگان تجهیزات کمک کند تا رابط های نصب پایدار برای:

• مجموعه دوربین و لنز
• ماژول های روشنایی و نور پس زمینه
• سنسورهای نوری و سرهای لیزری
• مراحل XY دقیق
• میزهای دوار و وسایل قطعه کار
• مقیاس های خطی و سیستم های رمزگذار
• راهنماهای حرکت و بلبرینگ های هوا
• ماژول های پروب یا فوکوس خودکار

در یک سیستم بازرسی نوری، مهمترین نیاز ممکن است جرم کل پایه نباشد. در عوض ممکن است پایداری سطح کار زیر دوربین، صاف بودن یک راهنما-صفحه نصب، موازی بودن بین محورهای حرکتی یا تکرارپذیری یک داده ثابت باشد.

به همین دلیل است که مهندسان باید سطوح بحرانی را زودتر شناسایی کنند. یک سازه گرانیتی بزرگ به تحمل یکسان در هر سطح نیاز ندارد. سنگ زنی دقیق و تلاش بازرسی باید روی وجوهی متمرکز شود که مستقیماً بر مسیر نوری، حرکت مرحله، داده های مرجع و نتیجه اندازه گیری نهایی تأثیر می گذارد.

مثال: پایه گرانیتی برای یک سیستم بازرسی نوری

یک سازنده تجهیزات را در نظر بگیرید که یک ماشین بازرسی نوری خودکار برای قطعات الکترونیکی دقیق طراحی می کند. این دستگاه شامل یک سیستم دوربین، لنز دور مرکزی، روشنایی قابل برنامه ریزی، یک مرحله{1}موتور XY خطی، یک ماژول فوکوس محور Z-، بازخورد رمزگذار، و یک دستگاه خلاء برای نگه داشتن قطعات است.

تجهیزات باید با حفظ کیفیت تصویر ثابت و دقت موقعیت ثابت، یک پانل بزرگ را اسکن کند. تیم مهندسی یک پایه ماشین گرانیت سفارشی با مساحت کار 2500 میلی متر در 1500 میلی متر را مشخص می کند.

ساختار گرانیت ممکن است نیاز داشته باشد:

• سطوح نصب روی زمین برای راهنماهای خطی دوگانه
• چهره های مرجع برای اجزای موتور خطی-
• درج های رزوه ای برای مجموعه های دوربین، نورپردازی و محافظ
• یک رابط مسطح و پایدار برای میز کار خلاء
• به ویژگی‌های دسترسی به کانال‌ها و سرویس‌های{0}مدیریت کابلی{1}}
• داده های تعریف شده برای نصب مقیاس رمزگذار
• رابط‌هایی برای تسطیح پاها یا پشتیبانی از ارتعاش-
• کنترل صافی، صافی، موازی و عمود بر روی سطوح بحرانی

در نگاه اول، ممکن است این یک پلت فرم ساده گرانیتی به نظر برسد. در واقع، این یک جزء مونتاژ دقیق است که باید الزامات ساختاری، حرکتی، نوری، الکتریکی، حرارتی و نصب را هماهنگ کند.

مشتری باید نقشه پایه، مدل سه بعدی، فاصله ریل، جرم متحرک، نمایه شتاب، بار مجاز، تحمل بحرانی، مکان های پشتیبانی، دمای مورد انتظار عملیات، الزامات پاکیزگی، و انتظارات گزارش بازرسی را ارائه دهد. با این اطلاعات، تامین کننده می تواند ارزیابی کند که آیا هندسه، چیدمان درج، انتخاب مواد، فرآیند ساخت و برنامه بازرسی مناسب هستند یا خیر.

گرانیت در مقایسه با سازه های ماشین فلزی

از چدن، فولاد جوش داده شده، آلومینیوم، ریخته گری معدنی، سرامیک و گرانیت می توان در تجهیزات دقیق استفاده کرد. هیچ ماده جهانی "بهترین" وجود ندارد. انتخاب مناسب به حالت بار، محیط عملیاتی، دقت هدف، شرایط حرارتی، روش ساخت، معماری حرکت، هدف هزینه و چرخه عمر ماشین بستگی دارد.

با این حال، گرانیت اغلب یک انتخاب جذاب برای تجهیزات اندازه‌گیری نوری و CMM است زیرا ترکیبی از هندسه پایدار، میرایی طبیعی، مقاومت در برابر خوردگی، و قابلیت سطح مرجع{0}}لاپی را ارائه می‌کند.

گرانیت به طور خودکار در هر برنامه ای بهتر نیست. ماشینی با بارهای شوک بالا، نیروهای برش بسیار پویا، تغییرات مکرر ساختاری یا هندسه جوش پیچیده ممکن است به راه حل دیگری نیاز داشته باشد. قوی‌ترین تصمیم مهندسی از ارزیابی کل سیستم ماشین گرفته می‌شود، نه انتخاب ماده از یک ویژگی.

موضوع ساخت، بازرسی و ادغام

ساختار گرانیتی فقط به اندازه فرآیندی که برای ساخت و تأیید آن استفاده می شود قابل اعتماد است. تامین کننده باید بتواند در مورد انتخاب مواد، جابجایی اجزا، توالی ماشینکاری، سنگ زنی دقیق، لپینگ، نصب درج، روش بازرسی، قابلیت ردیابی کالیبراسیون، قابلیت مونتاژ، بسته بندی و حمل و نقل بحث کند.

دفتر مرکزی UNPARALLELED® در جینان، چین، با دسترسی راحت به بندر چینگدائو است. این شرکت دو کارخانه به مساحت تقریبی 200,000 متر مربع و یک منطقه ذخیره سازی سنگ خام اختصاصی به مساحت تقریبی 20,000 متر مربع دارد.

برای قطعات دقیق بزرگ، UNPARALLELED® بیان می‌کند که می‌تواند قطعات کار جداگانه را تا حدود 100 تن، طول 20 متر، عرض 4000 میلی‌متر و ضخامت 1000 میلی‌متر، مشروط به طراحی و تولید، پشتیبانی کند. مناطق تولید و بازرسی تحت کنترل آب و هوا{7}}و رطوبت- دارای یک محیط مونتاژ تمیز اختصاصی برای مجموعه های گرانیتی دقیق است.

قابلیت بازرسی شامل تجهیزاتی از Mahr، Mitutoyo، WYLER، Renishaw و سایر تامین کنندگان شناخته شده است که با قابلیت ردیابی کالیبراسیون پشتیبانی می شود. این منابع زمانی مهم هستند که یک جزء گرانیتی باید با مسطح بودن، صافی، عمود بودن، موازی بودن، محل درج یا نصب{1}}مورد نیاز سطح تحویل داده شود.

فرآیند انتخاب باید شامل سوالات عملی نیز باشد:

• کدام سطوح برای عملکرد{0}} حیاتی هستند؟
• کدام مراجع مبنا مونتاژ تمام شده را کنترل می کنند؟
• ساختار گرانیتی در حین ماشینکاری، حمل و نقل و نصب چگونه پشتیبانی می شود؟
• چه گزارش بازرسی برای پذیرش لازم است؟
• آیا راهنماها، موتورها، یاتاقان‌های هوا، اپتیک یا فیکسچرها توسط تامین‌کننده مونتاژ می‌شوند؟
• چگونه سازه تمام شده در هنگام حمل و نقل از ضربه و آلودگی محافظت می شود؟

درخواست راه حل اندازه گیری گرانیت سفارشی

در یک CMM یا دستگاه اندازه گیری نوری، پایه گرانیتی سخت افزار پس زمینه نیست. این مرجع مکانیکی است که به دستگاه کمک می کند تراز، تکرارپذیری و اطمینان در نتایج اندازه گیری خود را حفظ کند.

UNPARALLELED® اجزای گرانیتی دقیق سفارشی، ساختارهای پایه گرانیتی CMM، پایه‌های اندازه‌شناسی گرانیتی، صفحات سطح گرانیت، مجموعه‌های بلبرینگ هوای گرانیتی-و راه‌حل‌های پایه ماشین‌های گرانیتی بزرگ را برای تجهیزات نیمه‌رسانا، اندازه‌شناسی، لیزر، تجهیزات نوری{{1}و{1}{2} و بازرسی بالا ارائه می‌کند.

خط مشی کیفیت ما سرراست است: "کسب و کار دقیق هرگز نمی تواند خیلی سخت باشد." تعهد ما به مشتریان به همان اندازه مستقیم است: "بدون تقلب. بدون پنهان کاری. بدون گمراه کننده."

برای درخواست ارزیابی فنی یا قیمت سفارشی، لطفاً نقشه‌ها، تلورانس‌ها، ابعاد، شرایط بارگذاری، الزامات راهنما یا حرکت، شرایط محیطی، الزامات بازرسی و جزئیات برنامه را ارسال کنید. تیم مهندسی ما می تواند پروژه شما را بررسی کند و ساختار گرانیتی دقیقی را که مطابق با نیازهای واقعی دستگاه شما طراحی شده است، توصیه کند.