Диагностика технологической системы

Лазерная измерительная информационная система

Лазерная измерительная информационная система (ЛИИС) предна- значена для измерения геометрических параметров, контроля точности, аттестации, испытаний, сертификации и диагностики металлорежущих станков, станочных комплексов и их основных узлов (редукторов, винтов и винтовых передач и др.). ЛИИС включает в себя оптико-электронные
круговые и линейные измерительные преобразователи (ИП), блок систе- мы обработки измерительной информации, трехканальный IBM
PC-совместимый интерфейс и соответствующее программно- математическое обеспечение, ориентированное на конкретную задачу измерения, контроля и диагностики. ЛИИС построена по агрегатно- модульному принципу, все ИП имеют унифицированные выходные сигналы. ЛИИС осуществляет измерение, контроль и диагностику объ- ектов с любой комбинацией до шести измеряемых перемещений: ли- нейных и круговых. Это позволяет охватить широкую гамму технологи- ческого оборудования по типажу (токарные, фрезерные, координатно- расточные, резьбо- и зубообрабатывающие станки и др.), по габаритам (с длиной линейных перемещений до 10 м) и по точности (все классы точ- ности, включая А и С).
Линейный ИП представляет собой гетеродинный лазерный интер- ферометр со следующими характеристиками:

• 
  диапазон измерения – до 10 м;
  
• 
  дискретность отсчета – 0,1 мкм;
  
• 
  скорость контролируемых перемещений до 20 м/мин;
  
• 
  относительная погрешность измерения 10–6;
  
• 
  источник излучения – стабилизированный He-Ne-лазер.
  

Конструктивно линейный ИП выполняется в виде трех узлов: ла- зерной головки, блока интерферометра и подвижного отражателя. Узлы имеют следующие габариты:

• 
  лазерная головка (устанавливается на объекте или вне его) – 50  55  450 мм³;
  
• 
  блок интерферометра (устанавливается на неподвижном органе объекта) – 40  40  80 мм³ (с учетом оптоволоконного разъема);
  
• 
  подвижный отражатель ‒ 40  40  40 мм ³;
  
• 
  блок интерферометра соединен с выносным электронным блоком обработки измерительной информации волоконно-оптическим кабелем (длиной 10 м).
  

Круговые ИП, входящие в комплект ЛИИС, представляют собой растровые фотоимпульсные датчики (типа «Heidenhain»).
ЛИИС может работать в режиме «кинематомера», когда одна из координат – линейная или круговая – является синхронизирующей (задающей интервал отсчета).
Возможно изготовление линейного ИП в двух- и трехкоординатном исполнении с теми же метрологическими характеристиками по каждой координате. Допустимо расширение функциональных возможностей линейного лазерного ИП для измерения отклонений от прямолинейно- сти, плоскостности и в общем случае объемной точности станков.
Интерфейс выполнен на новейших программируемых логических ин- тегральных схемах с высокой степенью интеграции и обеспечивает

6. 
   канальный ввод измерительной информации от ИП в персональный ком- пьютер. Интерфейсная плата устанавливается в слот шины ISA, PCI, AGP.
   

ЛИИС снабжается пакетом программно-математического обеспе- чения, реализующего процедуры статистической обработки измери- тельной информации; спектрального, корреляционного, регрессионного методов анализа (в т. ч. в их робастных версиях); параметрической диа- гностики; графического представления результатов измерения, кон- троля, диагностики в реальном масштабе времени.
Разработаны оригинальные методики диагностики станков, позво- ляющие выявлять отклонения геометрических параметров звеньев ки- нематических цепей, дефекты сборки и наладки станков по результатам измерения линейных и круговых перемещений узлов станка.
ЛИИС может быть выполнен как управляющий комплекс, предна- значенный для управления технологическими процессами по результа- там измерения, контроля, диагностики.
ЛИИС может использоваться как средство аттестации и сертифи- кации метрологического оборудования (координатно-измерительных машин, измерительных приборов и роботов), а также как измерительное средство, встраиваемое в оборудование.
Основной особенностью предлагаемой ЛИИС является ее универ- сальность, позволяющая посредством комплексирования соответству- ющих количества и типов измерительных преобразователей в единую систему решать широкий круг измерительных задач: контроль точности и диагностика металлорежущих станков различных типоразмеров и классов точности, включая высшие, кинематометрия узлов технологи- ческих машин, контроль геометрических параметров деталей различной формы (кулачков, резьб, червяков, шестерен), аттестация, калибровка, сертификация и диагностика средств измерений.
Расширенные функциональные возможности ЛИИС в сочетании с развитым программно-математическим обеспечением соответствуют лучшим мировым аналогам.

3.