Некоторое время назад к нам обратился клиент, владеющий как 5 - осевыми портальными станками, так и более чем десятком стандартных 3 - осевых вертикальных обрабатывающих центров, с вопросом:
« Можем ли мы стандартизировать использование одного единственного типа зонда? Радиочастотные зонды , безусловно , дороже, но нам нужно универсальное решение » .
Первоначальная инстинктивная реакция на такое мышление — « если это дорого, значит, это должно быть лучше » — именно здесь и начинаются ошибки.
I. Определение проблемы и определение области применения
Выбор измерительных щупов для станков по сути представляет собой инженерный компромисс между проникновением сигнала и взаимозаменяемостью щупов. После принятия этого решения последующие модернизации оборудования, размещение щупов и управление частотными ресурсами будут постоянно подвергаться влиянию.
Если вы сталкиваетесь с какой-либо из следующих проблем:
— Провал сигнала датчика происходит всякий раз, когда шпиндель 5 - осевого обрабатывающего станка наклоняется.
- Опасения по поводу перекрестных помех сигнала при использовании радиочастотных зондов на десятках станков.
- Нежелание сверлить отверстия для модернизации высокотехнологичного оборудования , в то время как оптические решения требуют внутренней прокладки кабелей.
— Секционные измерительные щупы нуждаются в гибком переназначении между различными станками.
Если в вашей мастерской имеется только один или два стандартных 3 - осевых вертикальных обрабатывающих центра, а измерительные щупы предназначены для отдельных станков, то приведенный ниже анализ будет иметь для вас ограниченное значение; достаточно будет оптического щупа.
II. Анализ первопричин : замена одной возможности другой.
Принципиальное различие между двумя технологиями заключается не в том, какая из них более совершенна, а в методах передачи сигнала — и в вытекающих из этого последствиях в виде цепной реакции .
Оптические зонды работают с инфракрасным светом, следуя тому же принципу, что и пульты дистанционного управления телевизором. Поскольку инфракрасное излучение — это свет, они не могут функционировать при наличии препятствий на пути его распространения.
В идеальных условиях дальность передачи составляет около 5 метров. В реальных условиях мастерской (масляный туман, пыль, мелкие препятствия) эффективная дальность действия обычно составляет от 3 до 5 метров. Измерительные приборы. Препятствия со стороны заготовок и приспособлений, а также изменение ориентации зонда после наклона шпинделя приведут к прерыванию сигнала . Это физическое ограничение делает оптические зонды непригодными для обработки на 5 - осевых станках с наклонным шпинделем и измерения в глубоких полостях .
Однако у него есть часто упускаемое из виду преимущество: инфракрасный свет не может проникать сквозь листовой металл, используемый в станках . Когда приемник установлен внутри станка, сигналы естественным образом локализуются внутри этого конкретного станка, исключая перекрестные помехи с соседним оборудованием. Это означает, что оптические зонды не требуют сопряжения частот и поддерживают возможность быстрой замены на разных станках.
Радиозонды используют радиосигналы, аналогичные Wi - Fi, способные проникать сквозь твердые преграды.
Сигналы проходят через заготовки, приспособления и корпуса машин, обеспечивая передачу на расстояние более 10 метров. Измерительные приборы. Приемники устанавливаются снаружи; сверление или внутренняя прокладка кабелей на станке не требуются — это критически важное преимущество для высокотехнологичных станков .
Тем не менее, проникновение сигнала через препятствие — это палка о двух концах : сигналы могут просачиваться к соседним устройствам. По этой причине радиочастотные зонды требуют частотной изоляции. Каждой паре зонд - приемник назначается выделенный канал, причем в отрасли доступно более ста различных частот.
III. Структура принятия решений и сопоставление сценариев
Выбор измерительного датчика может определяться двумя ключевыми вопросами: Требуется ли вашему станку возможность пропускания сигнала через препятствия ? Сколько всего станков у вас имеется?
Вопрос 1: Нужны ли вашей машине сигналы , проникающие сквозь препятствия?
|
Тип станка и условия его эксплуатации |
Что вам следует выбрать? |
Почему |
|
5-осевые обрабатывающие центры (с наклонным шпинделем/наклонным поворотным столом) |
Радио |
После наклона инфракрасный оптический путь неизбежно блокируется, что делает использование оптических зондов физически нецелесообразным. |
|
Крупногабаритные портальные станки, горизонтальные обрабатывающие центры, заготовки с глубокими полостями. |
Радио |
Засорение заготовки + перемещение превышают эффективную дальность действия инфракрасного излучения. |
|
Высокотехнологичные станки, производственное оборудование, брак от клиентов, внутренняя модернизация. |
Радио |
Для установки приемника на внешней основе не требуется никаких модификаций устройства; оптические приемники должны быть закреплены внутри с помощью прокладки кабелей. |
|
Стандартные 3-осевые вертикальные обрабатывающие центры (ВОМ) |
Оптический |
Открытая зона обработки без препятствий, обеспечивающая беспрепятственный путь прохождения сигнала. |
|
Сверлильно-нарезные станки, высокоскоростные гравировально-фрезерные станки, токарные станки с ЧПУ. |
Оптический |
Небольшой ход подвеса и компактная конструкция; дальность действия инфракрасного излучения вполне достаточна. |
Вопрос 2 : Много ли здесь станков?
|
Масштаб мастерской |
Что вам следует выбрать? |
Почему |
|
≤ 10 единиц, преимущественно с крупным высокотехнологичным оборудованием . |
Радио |
Достаточные канальные ресурсы, низкая потребность во взаимозаменяемости зондов. |
|
10–50 единиц, в основном состоящих из 3 - осевых вертикальных обрабатывающих центров . |
Оптический |
Оптические зонды не требуют сопряжения частот и поддерживают развертывание с возможностью «горячей » замены. Это преимущество становится более очевидным по мере увеличения количества машин. |
|
> 50 единиц или частое перераспределение зондов между машинами |
Оптический |
В больших масштабах верхний предел количества радиочастотных каналов в сочетании с частой заменой батарей становится операционным бременем. |
|
Смешанный парк техники |
Сосуществование двух типов |
Пятиосевые и портальные станки следует оснастить радиочастотными датчиками, а остальные — оптическими. Различные станки работают в различных условиях; стандартизированное использование одного типа датчиков не требуется. |
Последовательность принятия решений : Сначала определите станки, на которых инфракрасные сигналы неизбежно будут блокироваться — на них можно установить только радиочастотные датчики. Затем проверьте количество оставшихся станков. При большом количестве отдавайте приоритет оптическим датчикам. Сосуществование двух типов датчиков является нормой; следует избегать универсального решения.
IV. Ключевые выводы и рекомендации к действию
Два ключевых суждения:
1. Ни оптические, ни радиочастотные зонды не предназначены для замены друг друга. Оптические зонды жертвуют способностью преодолевать препятствия ради неограниченной взаимозаменяемости и более длительного срока службы батареи. Радиочастотные зонды жертвуют привязкой канала и более высокой частотой обслуживания ради неограниченного проникновения сигнала через препятствия.
2. Для 5 - осевых станков, портальных станков и глубокополочных применений нет причин для сомнений: радиочастотные зонды — единственный жизнеспособный вариант. Инфракрасная технология физически нецелесообразна в этих сценариях — это не вопрос предпочтений в производительности.
Условия проведения каждого семинара уникальны. Если ваше приложение находится между типичными сценариями, и вам сложно принять решение, свяжитесь с нами. Обсуждение поможет уточнить реальные требования к вашему семинару .
