雷尼紹TONiC™超小型非接觸式增量式（shì）光柵係統使轉台精度創新高
2019-12-18 來源：雷尼紹 作者：-
數控轉台對多軸加工中心的性能起著舉足輕重的作用。在（zài）機床的整個生命周期中轉台的精度和可靠性是（shì）機床製（zhì）造商關注（zhù）的首要問題，為此Matsumoto Machine Corporation (MMK) 采取了一種切實可行、雙管齊下的方法來減少分度（dù）誤差，提高性能。通過強化產品校準和編碼器技術，MMK將轉台精度提升到新高度。
MMK的數控轉台
背景
Matsumoto Machine Corporation於1948年在日本成立，是一家技術領先的供應商，為世（shì）界各地的工業機床製造商供應創新型、高質量鉗口卡盤和數控轉台。
MMK數控轉台的一個顯著特點（diǎn）是配裝德國OTT GmbH研發的專利蝸杆與齒輪總成。與雙導程蝸杆齒輪不同，OTT蝸杆齒輪能夠最大限（xiàn）度減少齒輪咬合背隙（xì），具有精度高、效率高、壽命長且（qiě）耐使用的優點。
為了盡可能增加（jiā）齒輪（lún）表麵接觸（chù）麵積，減少表麵壓力的不利影響，OTT蝸杆齒輪分為左右（yòu）兩個部件 — 柄蝸杆和空心（xīn）蝸杆 — 由一個大跨距環連接。
采用（yòng）這種獨特的結構，隻（zhī）需縮小兩個部件之間的距離即可調整齒輪背隙。這種設計還可確保蝸輪齒（chǐ）隻有（yǒu）一側與齒輪接觸，在（zài）另一側留有間隙。因此，這種兩件分離式齒輪設計可保證齒輪（lún）不會（huì）發生咬死問題，即使齒輪背隙為（wéi）零。
MMK數控（kòng）轉台的另一大優點（diǎn）是工作（zuò）台主軸的大直徑通孔。這一特性大大提高了機器的（de）多功能性和剛性，支持更多種類的卡盤和夾具，而且能夠加工更長的工件。
使用MMK數控轉台可以在一台機器上進行大部分金屬加工操（cāo）作，這（zhè）樣做的益處頗多。因為隻需設定一台機（jī）器和一套夾具，節省了（le）時間和成本，而且由於工件直（zhí）接在（zài）機（jī）器（qì）之間傳送，因而可減少（shǎo）工件搬運操作、消除公差誤差。
對於這種複合加工中（zhōng）心，確保數控轉台在整個使用壽命期間的高精密分度和控製精度（dù）至關重要。
挑戰
無論是將精密設備集成到加工中心中的第三方機床製造商，還是各行各業的最終用（yòng）戶，都麵臨著如何確保精度和性能始終保（bǎo）持一致的難題。
在與機床的線性XYZ軸一（yī）樣，回轉軸也容易受（shòu）到不可控因素（sù）的影響（xiǎng），引入角度定位或軸校直誤差，從而導致（zhì）成品缺陷。這些誤差可能是（shì）由多種原因造成的，包括（kuò）機器初始安裝錯誤、碰撞造成的衝擊（jī）損壞或（huò）者日常使用磨耗。
MMK在（zài）全球以產品質量和設計創新聞名，於是其決定探索如何在數控轉台的整個生命（mìng）周（zhōu）期內確保高度精確、可（kě）靠地跟蹤和控製轉台分度（dù），無論機床類型、工件複雜性和工作周期為（wéi）何。
與此同時，由於全球數（shù）控轉（zhuǎn）台市場競爭日益激烈，MMK還希望進一步改進產品質（zhì）量檢測（cè）流程（chéng）。因此，MMK將（jiāng）分度測量作為（wéi）出廠前質控程（chéng）序的一個關鍵環節。
解（jiě）決方案
為方便機床製造商和（hé）用戶精確（què）地追蹤和控製數控轉台分度（dù），MMK選擇（zé）集成雷尼紹TONiC™超小型非接觸式增量式光柵係統。
TONiC光柵安裝簡單，其超小型讀數頭體（tǐ）積僅為35 mm x 13.5 mm x 10 mm，為MMK提（tí）供了一種節（jiē）省空間的解（jiě）決方案（àn）。它支持的機（jī）器工作速度最高可達10 m/s，分辨率可達到1 nm。
轉台（tái）上的圓光柵讀數頭設計配用雷尼紹RESM一體（tǐ）式不鏽鋼圓（yuán）光柵（shān），其（qí）柱（zhù）麵上刻有20 µm柵距的刻線，並且（qiě）具有IN-TRAC™光學參考零位。
RESM圓（yuán）光柵（shān）穩定性（xìng）高、尺寸小巧、內徑大，具有多種直徑選項，從52 mm到550 mm不等（děng），是一款（kuǎn）功能多樣、使用簡便的柵尺，可集成到MMK的各種數控轉（zhuǎn）台上。
為了提高可靠性，防止柵尺性能隨（suí）時間推移而不斷降低，TONiC讀數頭采用第三（sān）代光學濾波係統，噪聲（抖動）更低，而且動態信（xìn）號處理使其功能更加強大。動態信號處理可確（què）保典型值為±30 nm的超（chāo）低電子細分誤（wù）差。
TONiC光（guāng）柵與工業標準的控製器兼容，具有一個可分離的模擬或數字接口，該接（jiē）口為堅固耐（nài）用的D型插頭（tóu），最遠可置（zhì）於距（jù）離讀數頭10 m的位置。
MMK選（xuǎn）用雷尼紹（shào）結構緊湊、質（zhì）量輕巧的XR20-W回轉軸校準裝置在製造過程中以及出廠前（qián）驗證轉台精度。
使用雷尼紹XR20-W搭配XL-80激光（guāng）幹涉儀進行出廠前檢測
XR20-W與（yǔ）雷尼紹XL-80激光幹涉（shè）儀搭配使用，通過遠控方式對被測軸執行非接觸基準測量，精（jīng）度達到±1角秒。
XR20-W由伺服控製驅動器驅動，數據采集（jí）與軸運動同步，也（yě）就是說，在測（cè）量期間無需操作人員幹預。
XR20-W采用（yòng）鋰電池供電且具有（yǒu）藍牙功能，安裝快速、簡單，可避免被拖曳的電（diàn）纜線絆（bàn）倒的危險。
XR20-W采用模塊化設計和靈活的（de）安裝係統，設（shè）定更為簡單，並且可（kě）以輕（qīng）鬆配（pèi）置（zhì）用於（yú）各（gè）種轉台、卡盤和（hé）主軸。
結果（guǒ）
MMK將雷尼紹TONiC非接觸式光柵係統集成（chéng）到數控轉台上（shàng），從而進一步確保了轉台精（jīng）度和可靠性，而且實現了優異的整體運動控製（zhì）性能。
數控轉台配用緊湊型讀數頭（tóu）和一體式不鏽鋼圓光柵（shān）後，可適用於各種不同的（de）機床和（hé）最終（zhōng）用途，提高抗灰塵、劃痕、油脂和油液（yè）能力，減少分度誤差。
TONiC光柵能夠輸出高度穩定的位置信號，具備無與倫比的信號純（chún）度和超低的電子細分誤差，可實現更為平穩的速度控製，而且掃描性能（néng）和位（wèi）置穩定性更優。
MMK將雷尼紹XR20-W無線型回轉軸校準裝置與（yǔ）XL-80激光幹涉（shè）儀結合使用，與傳統的（de）自準直儀技術相比（bǐ），產品檢測時間（jiān）縮短了一半。不僅簡化了測量程序，而且提高了自動化水平。
XR20-W能夠以（yǐ）任意分（fèn）度角（jiǎo）步距（jù）執行精確測量，因此可評估渦輪蝸杆驅動轉台在執（zhí）行（háng）低至0.001°的超細角步距測量運動時（shí）的精度（dù）。
使用雷尼紹XR20-W執行分（fèn）度測量
采用這（zhè）種方法，可詳細評（píng）估並解決運動控（kòng）製的任何損（sǔn）失或者渦輪蝸杆效率的問題。基於ISO質量標準進行全麵分析，以驗證產品性能。
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如果（guǒ）您有機床行業、企業相關新（xīn）聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎（yíng）聯係本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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