Renscan5™ a REVO™ – 5-ti osé skenování

Renscan5™ je souhrnné označení společnosti Renishaw pro pětiosé skenovací produkty. Tato technologie je k dispozici pouze při použití s univerzálním řídicím systémem pro souřadnicové měřicí stroje Renishaw UCC2 a tvoří základ budoucích vysokorychlostních skenovacích produktů Renishaw.

Výhodou pětiosého systému, využívajícího technologii Renscan5™, je především minimalizace dynamických chyb způsobených hmotou pohybujících se struktur souřadnicového měřicího stroje, což vede k výrazně rychlejšímu skenování.

Renscan5™ je nepochybně budoucností skenování a společnost Renishaw proto masivně investuje do vývoje technologie, jež by měla revolučním způsobem změnit trh se souřadnicovou měřicí technikou.

Při obvyklém využití souřadnicového měřicího stroje ke skenování ploch pomocí fixní snímací hlavice nebo indexovatelné hlavice jsou omezujícím faktorem dynamické parametry systému. Měřicí výkon souřadnicového měřicího stroje je po překročení těchto fyzikálních limitů nevypočitatelný. Toto dynamické omezení určuje rychlost skenování a tedy i produktivitu měření. Tradiční skenování je u souřadnicového měřicího stroje ve většině případů omezeno přibližně na rychlost 10 mm/s, pokud je vyžadována dostatečná přesnost. Skenování může být i rychlejší, mezi 100 a 150 mm/s, avšak těchto rychlostí lze dosáhnout pouze využitím systému dynamické kompenzace např. Renishaw RenscanDC™. Tento systém kompenzuje opakovatelné chyby souřadnicového měřicího stroje pod hodnotu dynamického omezení.

Při použití pětiosého měřicího systému je značná část nechtěné dynamické chyby souřadnicového měřicího stroje eliminována, neboť většinu práce odvede měřicí hlavice. Hlavice je mnohem lehčí a dynamičtější než souřadnicový měřicí stroj a díky výrazně lepší frekvenční charakteristice dokáže rychle reagovat na změny tvaru dílce, aniž by docházelo ke vzniku škodlivých dynamických chyb. Souřadnicový měřicí stroj tak může provádět úlohy, k nimž byl zkonstruován – pohybovat se během měření konstantní rychlostí v jednom vektoru.

Technologie hlavice
Hlavice REVO™ je vytvořena použitím vyspělé patentované technologie vzduchových ložisek, jež zajišťuje mimořádně tuhou měřicí platformu. Nízký odpor a minimální tření umožňují vysoká zrychlení a bleskové změny směru pohybu. Ložiska, umístěná po jednom ke každé ose, ukrývají vysoce přesné bezkartáčkové motory spojené s rotačními snímači polohy s rozlišením 0,08 úhlové vteřiny. Tato konstrukce zaručuje odměřování polohy na špičce sondy na délce 250 mm s přesností lepší než 0,1 µm.

Neomezené otáčení hlavice v obou osách umožňují pozlacené rotační kontakty. Jedná se o jedinou součást konstrukce, kde dochází ke kontaktu pohyblivých ploch. Kontakty byly testovány na 50 000 000 cyklů. Po dosažení této hodnoty bylo testování ukončeno, aniž by došlo k nějakému postřehnutelnému zhoršení vlastností. Testováním ověřená hodnota se rovná životnosti delší než 5 let při obvyklém pracovním využití. Po uplynutí této doby je vyžadována servisní prohlídka. Rotační kontakty se využívají pouze k napájení. Pro datovou komunikaci se používá kapacitní propojení mezi osami a zde k žádnému opotřebení nedochází.

Technologie sondy
Ve snaze minimalizovat dynamické účinky vysokorychlostního pohybu na mechanismus sondy je v nové konstrukci sondy využit laser, jenž umožňuje precizní snímání přesné polohy špičky doteku. Paprsek laserového světla je veden ze zdroje v tělese sondy (namontovaném k hlavici REVO™) dutým dotekem k reflexní plošce umístěné v hrotu doteku.

Narozdíl od konvenčních doteků, které vyžadují co nejvyšší tuhost, je dotek REVO™ navržen jako vychýlitelný. Hodnota náklonu doteku v hrotu je asi 50 μm. Odražený laserový paprsek přijímaný polohovým detektorem PSD (je rovněž umístěn v tělese sondy) se tak vychýlí.

Pohyb laserového bodu dopadajícího na detektor PSD je v kombinaci s úhly natočení měřicí hlavice a sondy (spolu se všemi výstupy odměřování os souřadnicového měřicího stroje) převáděn na měřicí výstup. Z těchto údajů je odvozována poloha špičky doteku v prostoru. Celý tento proces probíhá při dynamickém snímání dílce špičkou doteku, přičemž hlavice se pohybuje synchronně se souřadnicovým měřicím strojem.

Shrnutí výhod systému
- Zavedení pětiosé skenovací technologie Renscan5™ minimalizuje pohyby souřadnicového měřicího stroje a vznik souvisejících dynamických chyb.
- Zvýšená rychlost měření s hodnotou až 500 mm/s vede k nárůstu výkonnosti měření.
- Vysoká rychlost shromažďování dat – až 6 000 bodů za sekundu.
- Nemezené polohování a pohyb v pěti osách omezují neproduktivní přejezdy mezi měřenými prvky.
- Minimální opotřebení sondy díky mimořádně nízkým skenovacím silám.
- Neomezené polohování a pohyb v pěti osách podporují přístup k obtížně dosažitelným prvkům.
- Rychlá kalibrace všech poloh znamená více času pro měření.
- Maximální dosah až 500 mm se zachovanou efektivní účinnou délkou.
- Možnost neomezeného rotačního pohybu ulehčuje možnosti vytváření technologických programů.
- Snadné použití díky standardním dotekům M2.

www.renishaw.cz