整合治具至碰撞監控 (#140 / #5-03-2)

應用

設定治具功能決定3D模型在模擬工作空間內的位置,匹配工具機空間內的真實治具。一旦已經設定治具,控制器在動態碰撞監控(DCM)內考慮治具。

需求

  • 若使用具有EnDat介面的HEIDENHAIN接觸式探針,則自動啟用軟體選項接觸式探針功能 (#17 / #1-05-1)校準工件接觸式探針
  • 若使用具有EnDat介面的HEIDENHAIN接觸式探針,則自動啟用軟體選項接觸式探針功能 (#17 / #1-05-1)

  • 軟體選項動態碰撞監控(DCM)版本2 (#140 / #5-03-2)
  • 工件接觸式探針
  • 允許治具檔案匹配真實治具
  • 治具檔案的選項

功能說明

設定治具功能可用來當成 手動操作模式的設定應用內的接觸式探針功能。

設定治具功能決定治具位置,使用許多探測處理。在每一線性軸上探測治具上的第一加工點。治具的位置以這種方式定義。在所有直線軸上探測一個加工點之後,可整合其他加工點以改善定位精度。定義一個軸方向的位置之後,控制器將該軸的狀態從紅色變為綠色。

錯誤評估圖形顯示3D模型針對每一探測點與實際治具之距離。

錯誤評估圖

設定治具功能的範圍取決於擴充的功能群組1 (#8 / #1-01-1)和擴充的功能群組2 (#9 / #4-01-1)軟體選項如下:

  • 兩軟體選項都啟用:
  • 您可在探測之前傾斜,並且在探測時傾斜刀具,以探測複雜的治具。

  • 只啟用擴充的功能群組1 (#8 / #1-01-1)
  • 可在探測之前傾斜。工作平面必須一致。如果在接觸點之間移動旋轉軸,則控制器將顯示錯誤訊息。

  •  
    Tip

    如果旋轉軸的目前座標與定義的傾斜角度(3D ROT視窗)匹配,則工作平面一致。

  • 兩軟體選項都未啟用:
  • 無法在探測之前傾斜。如果在接觸點之間移動旋轉軸,則控制器將顯示錯誤訊息。

傾斜工作平面 (#8 / #1-01-1)

用FUNCTION TCPM補償刀具的傾斜角度 (#9 / #4-01-1)

模擬工作空間的擴充

除了 探測功能工作空間以外,模擬工作空間提供用於設定治具的圖形支援。

設定治具功能具有模擬工作空間開啟

設定治具 功能啟用, 模擬工作空間顯示以下內容:

  • 控制器查看的治具當前位置
  • 輪廓上的探測點
  • 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治具太遠或工件接觸式探針位於治具之內,如控制器所見。

    • 在此情況下,若合適,可調整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、轉角或嚴重彎曲的治具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
    • 在某些條件下可在箭頭方向內探測。探測在取消選擇的方向上完成,否則可能會導致碰撞。

    • 綠色箭頭
    • 可在箭頭方向內探測。

圖示與按鈕

設定治具功能包含以下圖示與按鈕:

圖示或按鈕

含义

XY 夾持平面

此選擇功能表定義治具與工具機接觸的平面。

控制器提供以下平面:

  • XY夾持平面
  • XZ夾持平面
  • YZ夾持平面
 
Tip

根據選取的夾持平面,控制器顯示相應軸方向。在 XY 夾持平面內,例如控制器顯示軸XYZC

治具檔案名稱

控制器自動將治具檔案儲存在內部資料夾內。

治具檔名可在儲存之前編輯。

往負軸方向將虛擬治具的位置位移10 mm或10°

 
Tip

以mm為單位將治具往線性軸位移或以度為單位往旋轉軸位移。

往負軸方向將虛擬治具的位置位移1 mm或1°

  • 直接輸入虛擬治具的位置
  • 探測後的值和估計精度

往正軸方向將虛擬治具的位置位移1 mm或1°

往正軸方向將虛擬治具的位置位移10 mm或10°

軸狀態

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,因此不予考慮。

  • 白色
  • 尚未確定探測點。

  • 紅色
  • 控制器無法在此軸方向內確定治具位置。

  • 黃色
  • 在此軸方向內治具的位置已包含資訊,不過該資訊還沒有意義。

  • 綠色
  • 控制器可在此軸方向內確定治具位置。

儲存並 啟動

此功能將所有獲得的資料儲存在CFG檔案中,並在動態碰撞監測(DCM)中啟動量測的治具。

 
Tip

當使用CFG檔案當成量測過程的資料來源,則現有CFG檔案可由儲存並 啟動在量測果成結尾上覆寫。

當建立新CFG檔案時,請在按鈕旁邊輸入不同的檔名。

當使用工件原點夾持系統時,由於這個原因,在設定治具時不考慮一個軸方向(例如Z),則可通過切換開關取消選擇該軸。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治具。

錯誤評估圖

每個探測點都會進一步限制治具的可能定位,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模型針對實際治具之評估距離。控制器不僅考慮探測點,也考慮完整治具。

一旦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治具時可達到的精度:

  • 工件接觸式探針的精度
  • 工件接觸式探針的可重複性
  • 3D模型的精度
  • 實際治具的情況(例如存在磨損或划痕)
設定治具功能內的錯誤評估圖

設定治具 功能的錯誤評估圖顯示以下資訊:

  • 平均差(RMS)
  • 該區域顯示量測的探測點與3D模型之平均距離,以mm為單位。

  • 錯誤估算[mm]
  • 此軸通過個別探測點,顯示修正模型位置的過程。直到確定所有軸方向的值之前,都會顯示紅色圓圈。一旦確定,控制器顯示綠色圓圈。

  • 探測點的數量
  • 此軸顯示個別探測點的數量。

治具探測點的順序範例

以下探測點可例如設定用於不同的治具:

夾持設備/治具

可能的順序

具有固定老虎鉗鉗口的老虎鉗探測點

當量測老虎前時可設定以下探測點:

  1. Z–內接觸固定老虎鉗鉗口
  2. X+內接觸固定老虎鉗鉗口
  3. Y+內接觸固定老虎鉗鉗口
  4. Y+內接觸第二值用於旋轉
  5. 若要改善精度,在X–內接觸檢查點
使用三爪夾盤探測加工點

當使用三點夾盤量測時,可設定以下探測點:

  1. Z–內接觸夾盤本體
  2. X+內接觸夾盤本體
  3. Y+內接觸夾盤本體
  4. Y+內接觸夾盤用於旋轉
  5. Y+內接觸夾盤上第二值用於旋轉

量測固定老虎鉗

 
Tip

所要的3D模型必須滿足控制器的要求。

治具檔案的選項

若要使用設定治具功能來量測老虎鉗:

  1. 將真實的老虎鉗固定在工作空間內

  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固定老虎鉗鉗口上方的顯著點
  3.  
    Tip

    此步驟讓後續步驟更簡單。

  1. 選擇 設定應用

  1. 選擇設定治具
  2. 控制器開啟 設定治具功能表。

  1. 選擇與實際老虎鉗匹配的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. 使用虛擬工作空間中各個軸的按鈕預先定位3D模型
  2.  
    Tip

    對於預先定位老虎鉗,使用工件接觸式探針作為參考點。

    此時,控制器並不知道治具的精確位置,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並使用例如桌子的T形槽產生值接近真實老虎鉗的位置,來預先定位3D模型。

    即使在記錄第一個測量點後,移動功能仍可用於手動校正治具位置。

  1. 指定夾持平面(例如XY)
  2. 定位工件接觸式探針,直到出現綠色向下箭頭
  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接觸到所要治具表面的任何可靠資訊。檢查模擬和工具機中的治具位置是否匹配,是否可在工具機上按箭頭方向觸摸。

    不要直接接觸附近的邊緣、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,並將治具位移至該接觸位置。控制器通過模擬中一點標記接觸位置,

  1. 在軸方向X+Y+內重複此過程
  2. 軸的測試轉變成綠色。

  1. 在軸方向Y+內接觸其他點用於基本旋轉
  2.  
    Tip

    為了在接觸基本旋轉時達到最大精度,探測點應盡可能遠離彼此。

  3. 控制器將C軸的狀態改變為綠色。

  1. 在軸方向X-內接觸檢查點
  2.  
    Tip

    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模型與真實治具之間的錯誤。

  1. 選擇儲存並 啟動
  2. 控制器關閉設定治具功能,將含量測值的CFG檔案儲存在上面指定的路徑內,並且將量測治具整合至動態碰撞監控(DCM)

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模型與真實治具之間的塑造差異。
  • 在設定時,動態碰撞監控(DCM)不知道治具的確切位置。在這種情況下,可能會發生與治具、刀具或其他非工具機組件(例如工作空間中的固定夾具)的碰撞。非工具機組件可使用CFG檔案在控制器上建模。
  • 使用KinematicsDesign編輯CFG檔案

  • 如果取消設定治具功能,DCM將不監控該治具。在這種情況下,之前設定的任何治具也會從監控範圍中刪除。控制器顯示警告。
  • 一次只能量測一個治具。若要由DCM同時監控許多治具,則治具必須整合至CFG檔案中。
  • 使用KinematicsDesign編輯CFG檔案

  • 當量測夾盤時,軸ZXY的座標與量測老虎鉗時一樣來確定。從單一夾頭來確定旋轉。
  • 儲存的治具檔案可用FIXTURE SELECT功能整合至NC程式。這可用於模擬並執行NC程式,考慮真實設定情況。
  • 使用FIXTURE NC函數載入和移除治具