Renishaw univerzální řídicí systém pro souřadnicové měřicí stroje

Renishaw univerzální řídicí systém pro souřadnicové měřicí stroje

Pustějovský, R. – Renishaw s.r.o.
Renishaw univerzální řídicí systém pro souřadnicové měřicí stroje
Souřadnicové měřicí stroje (CMM) mají dlouhou životnost (i 20 let není ničím neobvyklým) a jejich
relativní pokles výkonnosti bývá často přehlížen. Výhody moderních měřicích metod a možnosti
softwaru (programování offline s použitím importovaných CAD modelů, skenování atd.) mohou
nabídnout výrazné úspory.
Řada starších souřadnicových měřicích strojů se může
dočkat nového oživení jednoduchým doplněním o moderní
měřicí software a balíček řídicího systému UCC pro
ovládání pohybů stroje. V případě, že je vyžadována
kompletní modernizace měřicího zařízení je součástí
modernizace kromě měřicího software a řídicího systému
UCC i snímací zařízení, servozesilovače a odměřovací
pravítka Renishaw. Z původního systému zůstane
ponechána jen základní struktura stroje a elektromotory.
Tyto obsáhlé modernizace jsou obvykle prováděny
společnostmi specializujícími se na modernizace a servis
souřadnicových měřicích strojů, přičemž dodatečná montáž
a servis jsou jejich specializacemi. Tyto firmy jsou na jednotlivých výrobcích produktů nezávislé a při
práci na strojích různých značek tak mohou být velmi flexibilní.
Možnosti dodatečné montáže systému UCC
Systém UCC (Universal CMM Controller) je řídicí systém tvořící „mozek“ počítačově řízených (CNC)
souřadnicových měřicích strojů. Kromě řízení pohybu stroje zpracovává i „surová“ data z měřicích
snímačů a formuje výstup k zajištění jeho přesnosti před předáním do měřicího softwaru (Virtual
DMIS, PCDMIS, Metrolog, Metrosoft, Calypso, Camio, MCOSMOS, Open DMIS atd.). Systém UCC
podporuje mnoho v současnosti dodávaných softwarových balíků od dodavatelů souřadnicových
měřících strojů.
Jejich kompletní přehled můžete najít na stránkách www.uccretrofit.com.
Systém byl navržen speciálně společností Renishaw ke zrychlení procesu integrace všech
dodávaných měřicích sond Renishaw do souřadnicových měřicích strojů a zároveň zajišťuje, aby
stroje pracovaly s optimální efektivitou a přesností. Poskytuje také některé jedinečné výhody, které
jsou k dispozici pouze u řídicího systému, jakým je například Renscan DCTM nebo Renscan 5TM a
nový revoluční snímací systém RevoTM. Tyto systémy umožňují mnohem vyšší rychlosti skenování (až
500 mm/s) při současném zachování vysoké přesnosti.
Proč aktualizovat?
Existuje řada důvodů, proč by měli koncoví uživatelé aktualizovat na řídicí systém Renishaw UCC pro
souřadnicové měřicí stroje - zde uvádíme alespoň některé z nich:
1. Aktualizace softwaru
Mnoho zákazníků vyžaduje od měřicího softwaru zvýšenou funkčnost a hledají možnosti aktualizace
svého měřicího softwaru. Nová verze softwaru není často kompatibilní se stávajícím řídicím
systémem, takže je nezřídka nevyhnutelná také hardwarová aktualizace. Některé z nejobvyklejších
požadavků jsou například:
•
•
•
•
•
•
Možnost automatického načtení výsledků měření do SPC aplikací
Možnost exportu dat do tabulek MS Excel
Použitelnost tam, kde již neexistuje podpora starších verzí operačního systému WindowsTM
Možnost importu dat pro měření podle CAD modelu
Potřeba skenování 2D a 3D obecných ploch a profilů
Následná možnost exportu naměřených dat pro potřeby reverzniho inženýrství
1
květen 2006
Pustějovský, R. – Renishaw s.r.o.
Sjednocení software na všech využívaných měřicích strojích
v rámci firmy není se systémem UCC neuskutečnitelným
snem. Díky tomu lze výrazně zvýšit flexibilitu použití strojů
pro měření a zároveň snížit náklady spojené se školením
operátorů na nový software. Stejné měřící programy mohou
být využity na více strojích najednou a tím se značně
zvyšuje rychlost měřícího procesu. Stejné protokoly o
měření usnadňují vedení evidence pro potřeby auditů.
Kompatibilita s I++ DME
Ve skupině velkých koncových
uživatelů v automobilovém a leteckém průmyslu (Volvo, Ford, Daimler
Chrysler, General Electric Transportation, Boeing atd.) existuje silná
snaha po vývoji společného komunikačního jazyka směřujícího k
zaměnitelnosti měřicího softwaru (klienta) a řídicích systémů (serveru).
Tyto systémy se nazývají I++ DME (Dimensional Metrology Equipment)
nebo jen zkráceně I++. Společnost Renishaw se v programu I++
intenzivně angažuje a má svého zástupce v organizačním výboru
vedeném institutem NIST (National Institute of Standards and Technology). Systém UCC je plně
kompatibilní s veškerým softwarem kompatibilním se standardem I++ DME.
Většina typů měřicího softwaru se již nyní nabízí ve verzi I++ DME, takže mohou být velmi efektivně
využity se systémem UCC. Význam této
důležité funkce se začíná ve skupině
koncových uživatelů souřadnicových
měřicích strojů stále více rozšiřovat.
Výhodou je flexibilita výměny mezi
softwarovými balíčky během pracovního
dne, což je zvláště užitečné, jestliže je
jeden
souřadnicový
měřicí
stroj
přetížený, avšak jiný je volný. Jedním z
nejdůležitějších kritérií při výběru
nového
softwaru
může
být
mnohahodinová časová investice při
programování. Velmi častá bývá otázka:
„Poběží v novém softwaru mé staré
programy?“. Velmi užitečnou vlastností
je možnost spouštění starších programů
v nové verzi I++.
2. Zastaralost existujícího řídicího systému
Starší řídicí systémy zastarávají a ztrácejí zázemí servisní podpory ze strany výrobce. Při poruše pak
musí být namontován nový řídicí systém.
Kromě toho řada starších počítačů pracuje ještě pod operačním systémem MS DOS a rozhraními
(karty ISA, porty COM či RS232), které u nových modelů prostě již nejsou k dispozici. To znamená, že
při poruše počítače nebo v případě standardizace na novou platformu operačního systému (např.
Windows XP) nebude možné starý software na nových náhradách spouštět, nebo nebude možné
připojit řídicí systém. Tato situace si může vynutit aktualizaci počítače, softwaru a řídicího systému
pomocí produktu UCC. Při zvažování, jaký typ řídicího systému použít, si někteří koncoví uživatelé
nemusí uvědomovat výhody, jaké systém UCC nabízí a jednoduše mohou přikývnout na jakýkoli typ
„krabice“. Mohli by tak přijít o flexibilitu systému Renishaw UCC a mohou být ochuzeni o některé z
jedinečných nabízených výhod.
2
květen 2006
Pustějovský, R. – Renishaw s.r.o.
3. Potřeba skenování
Uživatelé chtějící kontrolovat složité formy potřebují získat ohromná množství bodů, aby mohli dílce
správně porovnat s CAD modely (v leteckém průmyslu jsou to například profily křídel, vrtule, vnitřní
průměry válců, dále pak řada lisovacích a střižných nástrojů apod.). Použitím spínací dotekové sondy
se tato množství dat získávají mnohem déle (takový proces bývá také nazýván letmé skenování) a
dochází i k opotřebení mechanismu spínací dotekové sondy. Jedinou rychlou a přesnou možností je
kontaktní skenování. Systém Renishaw UCC byl navržen speciálně ke zpracování dat ze skenovacích
sond a třebaže se nejedná o jediný řídicí systém nabízející skenování, byl zkonstruován stejným
týmem osob, jenž vytvořil skenovací sondy SP600M, SP25M, SP80 a RevoTM. Koncový uživatel tak
získává jistotu , že komponenty těchto dvou systémů budou harmonicky spolupracovat.
4. Zajištění v budoucnosti
Společnost Renishaw je odhodlána k dlouhodobému vývoji
snímacích zařízení pro souřadnicové měřicí stroje, jakými jsou
například skenovací sondy a indexovatelné hlavice a vždy
bude její snahou zajistit zpětnou kompatibilitu se systémem
UCC všude tam, kde to jen bude možné. Při volbě řídicího
systému Renishaw UCC si může být koncový uživatel jist, že v
případě uvedení nových produktů budou tyto výrobky s již
zakoupeným zařízením kompatibilní.
5. Mapování chyb
Všechny hlavní typy softwaru disponují funkcí vytvářet elektronickou mapu chyb pro kompenzování
drobných chyb polohování. Řídicí systém UCC je zkonstruován tak, aby byl schopen kompenzovat
všech 21 chyb, které se vyskytují. Tento krok se obvykle provádí ve fázi uvádění do provozu, přičemž
je opakován při každoroční kalibrační kontrole přímo výrobcem (dodavatelem), nebo specializovanou
servisní firmou. Proces obvykle vyžaduje použití laserového interferometru (např. Renishaw ML10) a
data jsou často chráněna heslem firmy provádějící práci. Při použití řídicího systému UCC může tuto
práci provést libovolná firma s certifikátem Renishaw zabývající se dodatečnou montáží. Koncový
uživatel tak získá širší možnosti výběru kalibračních společností.
6. Rychlejší a jednodušší uživatelská kontrola CMM
Další výhodou systému UCC je vestavěný softwarový
prostředek umožňující snadné použití Renishaw MCG
(Machine Checking Gauge) pro korekci volumetrických
chyb a chyb kolmosti. Kontrolu s pomocí zařízení MCG, tak
může nyní provádět přímo koncový uživatel. To mu
umožňuje operativní zjištění stavu stroje v případě
podezření na výskyt chyby nebo v případě kolize, bez
předchozí nutnosti volat servisní firmu. Díky výsledkům
získaným pravidelnými MCG testy může být přesněji
naplánován
servisní
nebo
kalibrační
interval
souřadnicového měřicího stroje.
3
květen 2006
Pustějovský, R. – Renishaw s.r.o.
Součásti systému
Řídicí systém UCC obsahuje nejrůznější propojené periferní součásti. Zde uvádíme hlavní z nich:
UCC - řídicí jednotka (kontrolér) k ovládání pohybu souřadnicových měřicích strojů s možností
současného ovládání více os, řízení signálů spínacích dotekových a skenovacích sond, vstupů
z odměřovacích pravítek, teplotních kompenzací a korekční mapy.
MCU - jedná se o ruční ovladač zkonstruovaný a
vyrobený společností Renishaw, který uživatelům
umožňuje manuální ovládání souřadnicového měřicího
stroje v pracovním prostoru. Je vybaven počítačovou
„myši“, která uživateli umožňuje ovládat měřicí software
dálkově - není nutné neustále se vracet ke klávesnici a
počítači. V režimu „hlavice“ je možné zvolit a měnit
úhel hlavice PH10 - opět bez nutnosti vracet se k
počítači.
SPA - servozesilovač pohonů jednotlivých os
souřadnicového měřicího stroje. Přijíma nízkovýkonové
signálůy ze systému UCC a převádí je na výkonnější
proudy vyžadované k pohonu motorů os X, Y, Z a
rotačních os. Každá oddělená instalace vyžaduje
„doladění“ zesilovačů s cílem zajistit rychlý a co
nejplynulejší pohyb. (Se systémy UCC2 a SPA2 se
jedná o jednu z posledních prováděných operací a
tento proces je prováděn automaticky počítačem –
nejsou vyžadována žádná manuální nastavení).
Více informací o systému UCC je možné získat na webových adresách www.renishaw.com nebo
www.uccretrofit.com.
4
květen 2006