Kalibracja laserowa zmniejsza koszty i czterokrotnie ulepsza dokładność dla producenta obrabiarek CNC tnących strumieniem wodnościernym
Aby sprostać temu wzrostowi firma PTV korzysta z interferometrycznego systemu pomiarowego ML10 i systemu QC10 ballbar firmy Renishaw, które obniżyły koszty produkcji i czterokrotnie zwiększyły dokładność obrabiarek.
Precyzyjne cięcie wodne posiada bardzo liczne zastosowania i pewne zalety nad tradycyjnymi obrabiarkami CNC w obrabianiu metali o wykokich parametrach, kompozytów i innych. Materiały o cienkich przekrojach, elastyczne lub wrażliwe, tak jak, guma, tworzywa sztuczne, a nawet papier są wyjątkowo trudne do "obrabiania" za pośdrednictwem tradycyjnych metod. W takich przypadkach cięcie wodne oferuje wiele z zalet cięcia laserowego lecz przy niższych kosztach.
Firma PTV produkuje jeden rodzaj obrabiarek, ale jest w stanie dostosować w dużym zakresie przemieszczenia w osiach X i Y, zgodnie z potrzebami klienta. W rezultacie każda maszyna jest niestandardowa - inzynierowie PTV mogą łatwo dostosować obrabiarki do różnych potrzeb, zarówno na etapie produkcji w Pradze jak i instalacji u klienta.
Maszyna PTV została zaprojektowana w 2002 roku i pierwotnie została zaopatrzona w magnetyczne przetworniki liniowe i sterownik CNC MEFI. Początkowo firma miała problemy z utrzymaniem precyzyjnego rozstawienia przetwornika względem głowicy odczytowej, zwłaszcza na odległościach większych niż 6 metrów. Występowały także problemy dynamiczne z osiągnięciem żądanej dokładności, ze względu na lekką konstrukcję osi X i Y. Firma PTV zwróciła się o pomoc do firmy MEFI, która zasugerowała zastosowanie interferometrycznego systemu laserowego do wykrycia przyczyn tych niedokładności.
Rozwiązanie firmy Renishaw
Po przeszukaniu internetu, z krótkiej listy dostępnych systemów firma PTV skupiła się na laserowym systemie pomiarowym ML10 firmy Renishaw. Jak wyjaśnia Jan Kunert, inżynier ds. obrabiarek CNC "Odwiedziliśmy jednego z naszych klientów, gdzie inżynier Renishaw pokazał nam jak działa system ML10. Zdaliśmy sobie sprawę, że moglibyśmy użyć tego systemu nie tylko do identyfikacji błędów dynamicznych, ale także do mapowania błędów w czasie produkcji maszyny. Szukaliśmy tylko kogoś, kto przeprowadziłby jednorazowy test na naszych obrabiarkach, jako usługę podwykonawczą, ale bardzo szybko wiedzieliśmy że musimy mieć ten system do własnego użytku. Tak naprawdę, system który kupiliśmy jest tak szeroko używany zarówno w fabryce jak i podczas instalacji u klienta, że zamierzamy kupić kolejny."
Poprawa dokładności liniowej z 0,2 mm na 0,05 mm na metr.
Firma PTV usunęła przetworniki liniowe z pierwotnego projektu, wykorzystując zamiast nich położeniowe sprzężenie zwrotne od przetworników kątowych zintegrowanych na silnikach napędowych. Przetworniki te były tam zawsze, ale uważano że zapewniają niezbyt dokładne sprzężenie zwrotne wskutek dużej zmienności odległości oraz zjawisk wynikających ze skręcania śruby z nakrętką kulkową.
Tutaj laserowy system pomiarowy ML10 i oprogramowanie Laser10 firmy Renishaw udowodniły swoją skuteczność. Układ laserowy systemu jest montowany na gotowej maszynie i wykonywane są pomiary w pozycjonowania w osi, w odstępach co 20 mm. Jest to porównywane z wartościami dostarczanymi przez własny przetwornik przemieszczeń maszyny, który zwykle zachwuje dobrą powtarzalność aby generować wartości współczynników korekcyjnych dla tej danej pozycji.
Niepewność pozycjonowania na maszynie o starej konstrukcji mogła dochodzić do 0,2 mm na metr. Jan Kunert wie teraz, że dokładność jest zawsze lepsza od 0,05mm na metr i wydaje klientom świadectwa generowane przez oprogramowanie Laser10 w celu poświadczenia tego faktu.
Międzynarodowe normy potiwerdzeniem jakości
System pomiarowy z inteferometrem laserowym ML10 jest standardem referencyjnym na którym firma PTV polega, wykorzystującym światło laserowe o bardzo stabilnej długości fal, aby zapewnić weryfikację dokładności zgodnie z ISO 230-6 oraz pomiarów zgodnie z ISO9001. Firma PTV uważa, iż jest to decydującym czynnikiem w zdobywaniu nowych klientów, zwłaszcza na rynkach gdzie pozostaje nieznane.
Połączenie rozwiązań Renishaw aby zwiększyć efektywność
Poza możliwością korekcji błędów jaką umożliwia interferometr laserowy ML10 dla pozycjonowania liniowego, jest szereg innych charakterystyk, które firma PTV sprawdza i koryguje poprzez użycie 10 minutowego testu za pomocą QC10 ballbar firmy Renishaw. W trakcie testu obrabiarka tnąca strumieniem wody porusza się po okręgu w osiach X-Y, z QC10 ballbar zamontowanym na uchwytach magnetycznych. Wszelkie odchylenia od promienia okręgu testowego są wykrywane przez czuły przetwornik systemu QC10 oraz rejestrowane w oprogramowaniu do analiz Ballbar5 firmy Renishaw na komputerze PC. Podaje to natychmiast dokładne wartości błędów dla 21 charakterystyk maszyny.
Szybki wzrost
Przyszłość firmy PTV wygląda optymistycznie. Po wielu latach doświadczenia w biznesie i dystrybucji obrabiarek ze Stanów, teraz sama sprzedaje zwiększającą się ilość maszyn. Ich największy klient - firma V.S.M.P.O. w Rosji ma juz sześć obrabiarek i zamówiła kolejną specjalną pięcioosiową, którą będą używać do cięcia tytanu dla zastosowań wojskowych i lotniczych. Firma PTV buduje także kolejna fabrykę, ze zwiększoną powierzchnią produkcyjną i nowymi obiektami wystawowymi.
