使用圖形支援設定工件(選項159)

應用

使用設定工件功能只用一次接觸式探測功能決定工件的位置與失準,並且儲存為工件預設。在設定期間可在曲面上執行傾斜和探測,以便探測複雜的工件,例如自由形狀零件。

該控制器通過3D模型在模擬工作空間中顯示夾緊情況和可能的接觸點,從而為您提供額外支援。

需求

  • 進階功能集合2 (軟體選項9)
  • 機型輔助設定(軟體選項159)
  • 接觸式探針適當定義在刀具管理中:
    • R2欄內的球半徑
    • 如果在傾斜表面上探測,TRACK欄內的主軸追蹤需要啟用
  • 接觸式探針的刀具資料

  • 工件接觸式探針已校準
  • 如果在傾斜表面上探測,需要執行接觸式探針的3D校準(選項92)

  • 校準工件接觸式探針

  • 工件的3D模型為STL檔案
  • STL檔最多可包含300,000個三角形。3D模型越符合實際工件,可能的工件設定精度就越高。

  • 若合適的話,使用3D網功能(選項152)將3D模型最佳化。

  • 使用3D網(選項152)產生STL檔案

功能說明

設定工件功能可用來當成手動操作模式的設定應用內的接觸式探針功能。

模擬工作空間的擴展

除了探測功能工作空間以外,模擬工作空間提供用於設定工件的圖形支援。

設定工件功能含開啟模擬工作空間
  • 設定工件功能啟用,模擬工作空間顯示以下內容:
  • 控制器查看的工件當前位置
  • 工件上的探測點
  • 通過箭頭的可能探測方向:
    • 無箭頭
    • 不可能探測。工件接觸式探針距離工件太遠或工件接觸式探針位於工件之內,如控制器所見。

    • 在此情況下,若需要,可修正3D模型在模擬中的位置。

    • 紅色箭頭
    • 不可在箭頭方向內探測。

    •  
      Tip

      邊緣、轉角或嚴重彎曲的工件區域上之探測無法提供精確的測量結果。這就是為何控制器阻止在這些區域內探測。

    • 黃色箭頭
    • 可在有限範圍內沿箭頭方向探測。在取消選擇的方向上執行探測,否則可能導致碰撞。

    • 綠色箭頭
    • 可在箭頭方向內探測。

圖示與按鈕

設定工件功能包含以下圖示與按鈕:

圖示或按鈕

功能

開啟變更預設視窗

可選擇工件預設和工作台預設,並若需要則編輯值。

 
Tip

在已經到達第一點之後,控制器將圖示變成灰色。

XY 夾持平面

使用此選擇功能表來定義探測模式。根據探測模式,控制器顯示個別軸方向和空間角度。

探測模式

3D模型的檔名

往負軸方向將虛擬工件的位置位移10 mm或10°

 
Tip

以mm為單位將工件往線性軸位移或以度為單位往旋轉軸位移。

往負軸方向將虛擬工件的位置位移1 mm或1°

  • 直接輸入虛擬工件的位置
  • 探測後的值和值之估計精度

往正軸方向將虛擬工件的位置位移1 mm或1°

往正軸方向將虛擬工件的位置位移10 mm或10°

方向狀態

  • 控制器顯示以下顏色:
  • 灰色
  • 該軸方向在此設定過程中取消選取,不予考慮。

  • 白色
  • 尚未確定接觸點。

  • 紅色
  • 控制器無法在此軸方向內定位工件位置。

  • 黃色
  • 工件的位置在此軸內已包含資訊,不過該資訊還沒有意義。

  • 綠色
  • 控制器可在此軸方向內定位工件位置。

補償 主動預設

控制器將確定值儲存在預設資料表的現用列內。

探測模式

  • 您可使用以下探測工件的模式:
  • XY 夾持平面
  • XYZ軸方向以及空間角度SPC

  • XZ 夾持平面
  • XYZ軸方向以及空間角度SPB

  • YZ 夾持平面
  • XYZ軸方向以及空間角度SPA

  • 6D
  • XYZ軸方向以及空間角度SPASPBSPC

根據探測模式,控制器顯示個別軸方向和空間角度。在XYXZYZ夾持平面中,若需要,切換開關允許取消選取個別刀具軸和空間角度。控制器在設定過程中不會考慮取消選擇的軸方向,並且僅通過考慮其餘軸方向來定位工件。

  1. 海德漢建議執行設定過程如下:
  2. 將3D模型預先定位在工具機的工作空間內
  3. 此時,控制器並不知道工件的精確位置,而是知道工件接觸式探針的精確位置。根據工件接觸式探針的位置產生值接近真實老虎鉗的位置,來預先定位3D模型。

  4. XYZ軸方向內設定第一接觸點
  5. 如果控制器確定一個軸方向的位置,將該軸的狀態變為綠色。

  6. 通過設定其他接觸點來確定空間角度
  7. 為了在探測空間角度時達到最大精度,接觸點應盡可能遠離彼此。

  8. 通過額外檢查點來提高精度
  9. 量測過程結束時的附加檢查點可提高匹配精度,並最大限度減少3D模型與真實工件之間的失準。根據需要執行盡可能多的探測處理,直到控制器顯示所需精度低於當前值。

錯誤評估圖針對每一接觸點顯示3D模型與實際工件的大約距離。

錯誤評估圖

錯誤評估圖

每個額外接觸點都會進一步限制工件的可能定位,並使3D模型更接近工具機中的實際位置。

錯誤評估圖顯示3D模型與實際工件的評估距離值。為此,控制器不僅考慮接觸點,也考慮整個工件。

當錯誤評估圖顯示綠色圓圈以及所要的精度,則設定過程完成。

  • 以下因素會影響測量工件時可達到的精度:
  • 工件接觸式探針的精度
  • 工具機座標結構配置組態的精度
  • 3D模型與實際工件的偏差
  • 實際工件的情況(例如未加工的區域)
設定工件功能內的錯誤評估圖
  • 設定工件功能的錯誤評估圖顯示以下資訊:
  • 平均差(RMS)
  • 此區域顯示真實工件與3D模型的平均距離,以mm為單位。

  • 錯誤估算[mm]
  • 此軸根據個別接觸點,顯示錯誤評估的原因。控制器顯示紅色圓圈,直到可確定所有軸方向為止。然後,控制器將顯示綠色圓圈。

  • 探測點的數量
  • 此軸顯示個別探測點的數量。

設定工件

  1. 將真實工件固定在工具機的工作空間內

  1. 選擇手動操作模式

  1. 插入工件接觸式探針
  2. 手動將工件接觸式探針定位在工件之上顯著的點(例如轉角)
  3.  
    Tip

    此步驟讓後續步驟更簡單。

  1. 選擇設定應用

  1. 選擇設定工件
  2. 控制器開啟設定工件功能表。

  1. 選擇與實際工件匹配的3D模型

  1. 選擇開啟
  2. 控制器在模擬中開啟選取的3D模型。

  1. 若需要,開啟變更預設視窗
  2. 若需要,選擇新預設

  1. 若需要,選擇套用功能

  1. 使用工具機的虛擬工作空間中各個軸方向之按鈕預先定位3D模型
  2.  
    Tip

    對於預先定位工件,使用工件接觸式探針作為參考點。

    即使在設定處理期間,移動功能可用於手動校正治具位置。然後,探測新加工點。

  1. 定義探測方向(例如XY 夾持平面)
  2. 定位工件接觸式探針,直到控制器顯示綠色向下箭頭
  3.  
    Tip

    由於3D模型僅在此時預先定位,因此綠色箭頭無法提供任何關於是否實際探測到所要工件表面的任何可靠資訊。檢查模擬和工具機中的工件位置是否彼此匹配,是否可在工具機上按箭頭方向探測。

    不要直接探測附近的邊緣、導角和圓弧。

  1. 按下NC開始
  2. 控制器往箭頭方向探測。
  3. 控制器以綠色顯示Z軸的狀態,並將工件位移至該探測位置。控制器通過模擬中一點標記探測位置,

  1. 在軸方向X+Y+內重複此過程
  2. 控制器將軸的狀態改變為綠色。

  1. 在軸方向Y+內探測其他點用於基本旋轉
  2. 控制器將SPC空間角度的狀態改變為綠色。

  1. 在軸方向X-內探測檢查點

  1. 選擇補償 主動預設
  2. 控制器將確定值儲存在預設資料表的現用列內。

  1. 退出設定工件功能

備註

 
注意事項
碰撞的危險!
若要探測工具機上準確的夾持情況,必須正確校準工件接觸式探針,並在刀具管理中正確定義R2值。否則,工件接觸式探針的刀具資料不正確可能導致量測不準確並可能發生碰撞。
  1. 請定期校準工件接觸式探針
  2. 在刀具管理內輸入參數R2
  • 控制器無法識別3D模型與工件之間的塑造差異。
  • 如果刀具台車已指派至工件接觸式探針,則可很容易偵測到碰撞。
  • 海德漢建議在工件兩側的一個軸方向上探測檢查點,結果,控制器將統一修正3D模型在模擬中的位置。