Лазерні системи вимірювання

Вимірювання геометрії та калібрування верстатів з ЧПУ

Лазерний інтерферометр HPI-3D MATEO

ТОВ “МАТЕО ІНЖИНІРИНГ” являється офіційним дистриб’ютором продукції ТОВ “Лазертекс”.

Наша компанія пропонує вам послугу, що полягає у проведенні точних вимірювань та калібруванні верстатів з ЧПУ. Використовуючи власну вимірювальну систему – лазерний інтерферометр, ми можемо дуже точно виміряти геометрію машини, а потім компенсувати помилки в системі управління, що дозволяє істотно збільшити точність роботи ЧПУ або іншої промислової машини.

Регулярним контролем та калібруванням машин є: – ключ до ефективного, повторюваного та безпомилкового виробництва; – перевірка параметрів машини для клієнтів, які потребують забезпечення якості;  – підвищення продуктивності за рахунок економії багатьох годин роботи програміста з ЧПУ.

Система лазерного інтерферометра дозволяє швидко і ефективно вимірювати всі осі, включаючи поворотні:

  • Вимірювання точності та повторюваності лінійного позиціонування;
  • Вимірювання прямолінійності;
  • Вимірювання перпендикулярності;
  • Площинні вимірювання;
  • Вимірювання паралельності;
  • Вимірювання кутового позиціонування;
  • Вимірювання вібрації;
  • Вимірювання швидкості;
  • Вимірювання геометрії машин;
  • Вимірювання паралельності осей;
  • Вимірювання малих кутів;
  • Всілякі лабораторні застосування;
  • Субнанометріческіе вимірювання;
  • Автокалібровка покажчиків резервуара.

Лазерний інтерферометр може використовуватися для вимірювання довгих (десятків метрів) і надзвичайно коротких (сотні пікометр) відстаней для виявлення дуже високих і невизначено повільних рухів для контролю вібрацій, вимірювання кута, порівняння відстані, перевірки прямолінійності, площинності, прямокутності, паралелізм і багато іншого.

Методи застосування:

Позиціонування
Прямолінійність
Прямокутність
Площинність
Позиціонування

Вимірювання позиціонування є найдосконалішим видом лінійних вимірювань. Також найчастіше використовується при вимірюванні машин. Лазерна вимірювальна система вимірює лінійний зсув, точність, повторюваність та люфт машини, порівнюючи напрямок руху машини з дійсним значенням, вказаним інтерферометром. Вимірювання проводиться за допомогою оптичних компонентів: лінійного світловідбивача RL1 та лінійного інтерферометра IL1. Будь-яка зміна відстані між ними виявляється лазером і відображається в програмному забезпеченні HPI.

Температурна компенсація

Одним з ключових факторів, що обмежує точність будь-якої машини, є температура. Кодер підключається до контролера ЧПУ, конструкція якого може бути різною – магнітною, скляна, лазера тощо. Корекція необхідна для досягнення абсолютно однакового положення входу та виходу, незважаючи на коливання внаслідок зміни температури.

Підготовка до вимірювання

Вимірювання зміщення вимагає використання оптичних елементів IL1 та RL1 і виставляння  їх по шляху лазерного променя. Кожен з елементів можна переміщати. При вимірюванні необхідно враховувати різні похибки. Використання датчика температури та принаймні одного базового датчика (T1, T2 або T3) є абсолютно необхідним. Принаймні один датчик температури слід використовувати на довгих осях вимірювання, особливо там, де можливі коливання температури.

Прямолінійність

У лазерному інтерферометрі вимірювання прямолінійності можна проводити трьома різними методами: кутовим, волластоновим та тривимірним.

  • Кутовий метод призначений для використання при вимірюванні прямолінійності основи (наприклад, оптичний автоколіматор);
  • Метод Волластона призначений для вимірювань “руху в просторі” – напр. можна охарактеризувати рух машинного столу або робочого інструменту;
  • 3D-метод використовується для швидкої оцінки «руху в просторі», як метод Волластона, але вимірювання проводиться в трьох осях одночасно.
Прямокутність

Вибір оптичних елементів, необхідних для вимірювання прямокутності, залежить від обраного методу вимірювання: тобто 3D або Волластон. Якщо використовується 3D-метод, то слід використовувати лінійну оптику плюс еталон під прямим кутом. Вимірювання прямокутності Волластона вимагають вирівнювання оптичних елементів вздовж лазерного променя.

Площинність

Для вимірювання площинності слід використовувати кутову оптику та додаткові дзеркала. Оптичні елементи IK1 і RK1 були вирівняні вздовж лазерного променя. Елемент IK1 нерухомий, а елемент RK1 переміщений. Інші осі можна виміряти за допомогою одного або двох прогибних променів з постійним положенням лазерної головки або переміщенням положення лазерної головки. В обох випадках необхідне переналагодження компонентів IK1 та RK1.

Кутове позиціонування
Паралельність
Швидкість
Динамічність
Кутове позиціонування

Вимірювання кутового позиціонування вимагають використання поворотного кодера RE1 разом з оптичними елементами IK1 і RK1. Поворотний кодер повинен бути встановлений точно в центрі обертання вимірюваної осі. На поворотному кодері встановлений кутовий світловідбивач RK1. Поза роторним кодером розміщені лазерна головка та кутовий інтерферометр IK1

Паралельність

Вибір оптичних елементів, необхідних для вимірювання паралельності, залежить від обраного методу вимірювання: тобто 3D або Волластона. Якщо використовується 3D-метод, то слід використовувати лінійну оптику плюс еталон під прямим кутом.Вимірювання паралелізму Волластона вимагають вирівнювання оптичних елементів WP2 та WRP2 вздовж лазерного променя. Елемент WP2 слід рухати спочатку вздовж осі 1, а потім вздовж осі 2. Для цього вимірювання не потрібна прямокутна призма.

Швидкість

Для вимірювання швидкості слід використовувати лінійну оптику. Вимірювання швидкості вимагає вирівнювання оптичних елементів IL1 та RL1 вздовж лазерного променя. Кожен з елементів можна переміщати. Під час вимірювання швидкості рекомендується використовувати датчик температури повітря. Вимірювання швидкості можна проводити не тільки вздовж лазерного променя (як показано на малюнках вище), але і в напрямках, перпендикулярних до лазерного променя. У цих двох конфігураціях можна пересувати лише світловідбивач RL1.

Динамічність

Динамічні вимірювання відстані, швидкості або прискоренняДля динамічних вимірювань відстані, швидкості та прискорення слід використовувати лінійну оптику. Динамічні вимірювання відстані, швидкості та прискорення вимагають вирівнювання оптичних елементів IL1 та RL1 вздовж лазерного променя. Лазер вимірює різницю відстані між оптичними елементами. Динамічні вимірювання можна проводити не тільки вздовж лазерного променя, але і в напрямках, перпендикулярних лазерному променю.