Sondy pomiarowe HEIDENHAIN z rodziny TS służą do pomiaru detalu bezpośrednio w obrabiarce, natomiast sondy TT kontrolują narzędzia. Aktualna gama obejmuje m.in. bezprzewodowe TS 460 i TS 760, sondy TS 640/642 z transmisją podczerwoną, kablowe TS 260 oraz rozwiązania TS 150 i TS 750 przeznaczone m.in. do szlifierek. Do pomiaru narzędzi HEIDENHAIN oferuje obecnie TT 160 z transmisją kablową i bezprzewodową TT 460. Przy doborze sondy liczą się rodzaj maszyny, sposób wymiany narzędzia, wymagana dokładność, sposób transmisji sygnału oraz możliwości integracji ze sterowaniem.
Sondy TS i TT realizują dwa różne zadania w procesie obróbki
Sonda TS służy do pomiaru detalu bezpośrednio w przestrzeni roboczej maszyny. Gdy trzpień pomiarowy zetknie się z powierzchnią przedmiotu i ulegnie odchyleniu, przerywa wiązkę światła wewnątrz sondy. Sterowanie interpretuje brak sygnału jako moment kontaktu z detalem i na tej podstawie rejestruje pozycję osi. Pozwala to wyznaczać bazę przedmiotu, kontrolować jego położenie, mierzyć wymiary oraz sprawdzać efekt obróbki bez zdejmowania detalu z maszyny.
Sonda TT służy do kontroli parametrów i stanu narzędzia. Montuje się ją w przestrzeni roboczej obrabiarki. Podczas pomiaru narzędzie odchyla talerzyk pomiarowy sondy, a sterowanie rejestruje pozycję osi w chwili zadziałania układu pomiarowego. W osobnym cyklu można określić długość narzędzia, a w innym jego promień. Sonda pozwala również kontrolować zużycie narzędzia oraz wykrywać jego złamanie.
Sondy TS do pomiaru detalu
HEIDENHAIN oferuje kilka wariantów sond TS, ponieważ wymagania centrum obróbkowego z automatycznym magazynem narzędzi są inne niż w przypadku tokarki, szlifierki czy frezarki z ręczną wymianą narzędzia.
TS 460 – uniwersalna sonda do centrów obróbczych
TS 460 to bezprzewodowa sonda do pomiaru detalu. Może pracować w transmisji radiowej lub na podczerwień, dzięki czemu dobrze sprawdza się w centrach obróbczych z automatyczną wymianą narzędzi.
Zapewnia szybkie sondowanie i wysoką powtarzalność pomiaru, a opcjonalna ochrona kolizyjna pozwala na uniknięcie kosztownej wymiany oraz zmniejsza błędy wynikającej z wysokiej temperatury.
TS 760 – gdy liczy się większa dokładność
TS 760 to sonda przeznaczona do pomiarów wymagających większej dokładności. W porównaniu z TS 460 oferuje wyższą dokładność sondowania oraz lepszą powtarzalność wyników przy wielokrotnym pomiarze tego samego punktu. Pracuje jednak z niższą maksymalną prędkością sondowania.
W praktyce TS 460 lepiej sprawdza się w produkcji seryjnej, gdzie ważny jest czas cyklu, natomiast TS 760 wybiera się tam, gdzie kluczowa jest dokładność pomiaru.
TS 640 i TS 642 – transmisja przez podczerwień
Modele TS 640 i TS 642 wykorzystują transmisję na podczerwień i są często stosowane w modernizacjach starszych maszyn.
Przy ich doborze trzeba jednak zawsze sprawdzić kompatybilność z jednostką nadawczo-odbiorczą oraz konfiguracją konkretnej obrabiarki.
TS 260, TS 150 i TS 750 – sondy przewodowe
W maszynach z ręczną wymianą narzędzi oraz w tokarkach i szlifierkach często stosuje się sondy przewodowe.
TS 260, TS 150 i TS 750 to kompaktowe rozwiązania do pomiaru detalu, które dobrze sprawdzają się tam, gdzie nie ma potrzeby stosowania transmisji bezprzewodowej. TS 750 jest wariantem przeznaczonym do bardziej wymagających pomiarów.
TT 160 i TT 460 – pomiar narzędzia w obrabiarce
W aktualnej ofercie HEIDENHAIN do pomiaru narzędzi stosuje się sondy TT 160 i TT 460.
TT 160 działa w wersji przewodowej, natomiast TT 460 może komunikować się bezprzewodowo (radiowo lub na podczerwień), co ułatwia montaż w przestrzeni roboczej maszyny.
Oba modele służą do pomiaru długości i promienia narzędzia oraz kontroli jego zużycia i ewentualnego złamania.
Dzięki automatycznemu pomiarowi sterowanie może na bieżąco aktualizować dane narzędzi, co zwiększa stabilność procesu i ogranicza ryzyko błędów wynikających z ręcznego wprowadzania wartości.
Starsze sondy HEIDENHAIN nadal pracują w wielu maszynach
W zakładach produkcyjnych nadal spotykamy modele, które nie należą już do głównej bieżącej gamy producenta. Dotyczy to m.in. TS 220, TS 440, TS 444, TS 649, TS 740, TT 140 czy TT 449.
Nie oznacza to, że takie urządzenie należy wymienić tylko z powodu wieku. Problem pojawia się zwykle dopiero przy awarii, kolizji albo modernizacji maszyny. Wtedy trzeba ustalić, czy dany model można jeszcze naprawić, czy dostępna jest część zamienna, czy lepszym rozwiązaniem będzie zastosowanie jego następcy.
Tu trzeba uważać na pozornie podobne oznaczenia. Przykładowo TS 220 była sondą przewodową, podczas gdy TS 440 i TS 444 korzystały z transmisji podczerwonej. Samo przynależenie do rodziny TS nie mówi więc jeszcze, w jaki sposób urządzenie współpracuje z maszyną.
Przy starszych modelach warto oprzeć dobór na numerze ID urządzenia i konfiguracji obrabiarki, a nie wyłącznie na nazwie handlowej.
Radio, podczerwień czy przewód – sposób transmisji trzeba dobrać do maszyny
W przypadku bezprzewodowych sond TS 460 i TS 760 sygnał może być transmitowany radiowo albo przez podczerwień. Do współpracy z maszyną służą odpowiednie jednostki nadawczo-odbiorcze.
SE 660 obsługuje transmisję radiową i podczerwoną. SE 661 również wykorzystuje oba sposoby transmisji i umożliwia komunikację przez EnDat 2.2. SE 640 i SE 540 pracują natomiast z transmisją podczerwoną.
Nie można więc przyjąć prostej zasady, że jeden interfejs przeznaczono do „starszych”, a drugi do „nowszych” sond. Dobór zależy od konkretnego modelu, sposobu transmisji oraz połączenia ze sterowaniem.
Ma to znaczenie także przy modernizacji. Wymiana samej sondy bez sprawdzenia istniejącego odbiornika może zakończyć się sytuacją, w której mechanicznie urządzenie pasuje do maszyny, ale system nie może się z nim komunikować.
Sondy HEIDENHAIN nie współpracują wyłącznie ze sterowaniami TNC
Przy doborze sondy często pojawia się pytanie o wersję sterowania HEIDENHAIN. TNC7, TNC 640, TNC 620 czy starsze iTNC 530 rzeczywiście mają znaczenie dla konfiguracji systemu pomiarowego, ale nie należy ograniczać sond wyłącznie do sterowań HEIDENHAIN.
Producent przewiduje możliwość integracji również z popularnymi systemami innych firm, m.in. Siemens, Fanuc, Mitsubishi czy Mazak. Konkretna konfiguracja zależy wtedy od dostępnych wejść, zastosowanego interfejsu i cykli pomiarowych przygotowanych dla danego sterowania.
Dlatego pytanie „jakie sterowanie ma maszyna?” jest ważne, ale nie powinno być jedynym kryterium wyboru sondy.
Cykle pomiarowe TS i TT pełnią inne funkcje
Samo podłączenie sondy nie wystarcza do prowadzenia poprawnych pomiarów. Sterowanie musi odpowiednio obsłużyć jej sygnał, a układ trzeba skalibrować.
W przypadku sond TS dostępne są cykle związane m.in. z kalibracją trzpienia, wyznaczaniem punktów bazowych, ustawianiem detalu oraz kontrolą jego geometrii.
Dla sond TT sterowania HEIDENHAIN wykorzystują osobne cykle kalibracji i pomiaru narzędzia. W zależności od wersji sterowania można spotkać m.in. cykle 30/480 do kalibracji TT oraz 31/481, 32/482 i 33/483 odpowiedzialne za pomiar długości, promienia lub kompletny pomiar narzędzia.
Numeracja i dostępność funkcji zależą od sterowania oraz jego wersji oprogramowania. Z tego powodu programowania pomiarów nie należy opierać na samej numeracji cyklu znalezionej w dokumentacji innej maszyny. Temat ten szerzej omawiamy podczas szkolenia z cykli sondy pomiarowej.
Jak dobrać sondę pomiarową do maszyny CNC?
Najpierw trzeba ustalić, jakie zadanie ma wykonywać sonda pomiarowa. Innych parametrów wymaga automatyczne ustawianie detalu w centrum obróbczym, innych kontrola wymiarów po obróbce, a jeszcze innych pomiar narzędzia w szlifierce.
Następnie trzeba sprawdzić konstrukcję maszyny i sposób wymiany narzędzi. Przy automatycznej wymianie naturalnym wyborem często staje się transmisja bezprzewodowa. W maszynach z ręczną wymianą lub w szlifierkach rozwiązanie przewodowe może być prostsze i w pełni wystarczające.
Znaczenie mają również:
- wymagana powtarzalność i dokładność pomiaru,
- dopuszczalny czas cyklu pomiarowego,
- typ transmisji sygnału,
- istniejąca jednostka nadawczo-odbiorcza,
- dostępne wejścia sterowania,
- uchwyt i przestrzeń dostępna w maszynie,
- możliwość wykorzystania istniejących cykli pomiarowych.
W starszej obrabiarce dochodzi jeszcze pytanie o zgodność nowej sondy z infrastrukturą, która powstała dla wcześniejszej generacji urządzeń. W takich przypadkach warto sprawdzić cały tor pomiarowy, a nie zamawiać nowy model wyłącznie na podstawie podobnych parametrów.
Najczęściej zadawane pytania
Czy TS 460 i TS 760 różnią się tylko dokładnością?
Nie. TS 760 oferuje większą dokładność i powtarzalność, ale pracuje z niższą zalecaną prędkością sondowania. Wybór zależy więc od tego, czy w danym procesie większe znaczenie ma czas cyklu, czy parametry pomiaru.
Czy TS 460 może współpracować ze starszym sterowaniem iTNC 530?
Taka integracja jest możliwa w odpowiedniej konfiguracji, ale trzeba sprawdzić sposób transmisji sygnału, zastosowaną jednostkę SE oraz interfejs dostępny w konkretnej maszynie. Sama nazwa sterowania nie wystarcza do potwierdzenia zgodności.
Czy TT 160 i TT 460 wykonują te same pomiary?
Obie sondy służą do pomiaru narzędzi i mogą kontrolować ich długość, promień, zużycie oraz złamanie. Główna różnica dotyczy sposobu transmisji: TT 160 korzysta z przewodu, a TT 460 komunikuje się radiowo lub przez podczerwień.
Czy starszą sondę HEIDENHAIN można zastąpić nowym modelem?
W wielu przypadkach tak, ale zamiennik trzeba dobrać do konkretnego wykonania maszyny. Przed wymianą należy sprawdzić m.in. interfejs, sposób transmisji, uchwyt oraz istniejącą jednostkę nadawczo-odbiorczą.
Kiedy sonda wymaga ponownej kalibracji?
Kalibrację należy wykonać m.in. po zmianie trzpienia pomiarowego, zmianach wpływających na jego położenie oraz wtedy, gdy producent lub procedura technologiczna wymaga ponownego ustalenia parametrów sondy. Przy podejrzeniu nieprawidłowych wskazań warto najpierw sprawdzić również stan trzpienia, jego osadzenie i czystość powierzchni pomiarowych.
