Значимый шаг в развитии портативных измерительных систем – создание повторяемых креплений для контактных щупов и сканеров. Так, у измерительной руки Hexagon Absolute Arm есть специальный кинематический разъем. Он позволяет устанавливать щупы и сканеры быстро и без потери точности.
Инженеры стремятся тратить меньше, но измерять больше. Поэтому необходимы системы, которые будут совмещать в себе весь необходимый функционал. Сейчас универсальность – ключевой фактор.
У широкого модельного ряда Hexagon Absolute Arm имеется огромное разнообразие щупов и датчиков, от сканеров до специальных щупов для измерения труб, для решения любых задач заказчиков.
Несколько примеров, иллюстрирующих необходимость универсальности измерений в современном промышленном производстве:
Обслуживание турбин
Турбинные лопатки повреждаются в полетах. Необходима оперативная доставка запасных частей. Быстрым решением этой задачи является 3D-сканирование «образцовой» лопатки для последующего ее изготовления. У этой лопатки могут быть области, в которых требования по допускам очень высоки (например, ось лопатки), и точности лазерного сканера не хватает. В этом случае можно использовать контактный щуп.
Изготовление выхлопных систем автомобилей
Выхлопная система зачастую проходит по всей длине автомобиля. Важно, чтобы она не касалась движущихся частей, для чего следует проверить весь «тракт». Инфракрасный датчик позволяет точно измерить профиль трубы, а контактный щуп — более сложные детали системы, такие как хомуты и подвесы.
Производство композитных деталей для аэрокосмической промышленности
В изделиях из композитных материалов важно измерять не только форму детали, но и ориентацию волокон в ней. Для первой задачи отлично подходит лазерный сканер, а для второй задачи – специальный оптический датчик. Для контроля участков с более строгими допусками может также использоваться контактный щуп.
Изготовление деталей механообработкой
Обычно участок переходника корпуса насоса имеет различные элементы, направляющие поток жидкости. Проверка внутренних элементов корпуса наиболее просто выполняется с помощью щупа с удлинителем или углового щупа (крючкового щупа), позволяющего добраться до скрытых измеряемых точек. Остальная часть детали может быть просто проконтролирована с помощью контактного щупа стандартной длины.
При замене датчика на руке при выполнении работ очень важно, чтобы щуп (или датчик), который ставится взамен другого, располагался на измерительном манипуляторе точно в том же месте, что и при первоначальной калибровке. Если это условие не выполнить, то из-за ошибочных показаний датчика, возможен производственный брак. Либо будет необходимо выполнить повторную калибровку, что приведет к потере времени. Если это невозможно, пользователям придется выбирать между потерей точности и снижением производительности.
Решением этой проблемы стал кинематический разъем. Он изначально был разработан для высокоточных стационарных координатно-измерительных машин (КИМ). Он создавался, чтобы контактные щупы сохраняли свою точность даже после их смены на КИМ. С тех пор он нашел свое применение на различных продуктах Hexagon, а начиная с 2010 года, стал ключевым элементом манипулятора Absolute Arm.
В измерительном манипуляторе Absolute Arm этот кинематический разъем имеет два интерфейса: один на самом манипуляторе, а другой — на подключаемом щупе или датчике. Интерфейс манипулятора представляет собой гнездовой разъем, интерфейс щупа — штыревой разъем. При соединении двух этих частей оператор, поворачивая рычаг, приводит в действие кулачковый механизм на манипуляторе. Этот механизм блокирует щуп в нужном положении на запястье манипулятора. И наоборот, чтобы снять щуп, оператор должен повернуть рычаг в противоположном направлении, освободить кулачки и разблокировать щуп, чтобы снять его с манипулятора.
На рисунке ниже представлены посадочные пины. Они гарантируют, что щуп будет установлен в единственно «правильное» положение — оператор не сможет по ошибке установить его неправильно.
Крепление щупа всегда повторяется
При установке щупа или датчика в стандартное положение, повторная калибровка не требуется. Высокая точность измерений гарантируется. Таким образом вы экономите время.
Щуп всегда идентифицируется автоматически
Благодаря электронным контактам и встроенному ID-чипу манипулятор автоматически «распознает» щуп или датчик сразу же после его подключения. Оператору не нужно будет выбирать в программе конкретный датчик перед началом измерений. Грубые ошибки человека исключены.
Новые щупы и датчики могут быть добавлены в любой момент
Благодаря кинематическому разъему достаточно будет выполнить только одну калибровку манипулятора. Это означает, что новые датчики могут быть установлены на манипулятор непосредственно на месте работы, с минимальным участием оператора. Работоспособность манипулятора может сохраняться на всем протяжении его срока службы.