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数控机床/铣床 |
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工件测头提高生产效率 |
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作者：约翰内斯•海德汉博士（中国）有限公司 |
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面向实际多用途应用设计
根据应用要求，工件测头被分为两大系列：
(1)TS系列工件测头直接安装在机床主轴中。可用电缆或红外线传输信号。测头的典型任务包括工件对正，原点预设和工件测量。
(2)TT刀具测头可以根据NC数控机床提供的功能全自动地测量机床上静止和旋转刀具。
无摩擦光学传感器确保测头的长期稳定
当触盘偏离自由状态时，海德汉测头的光学传感器生成触发信号。透镜系统汇聚LED发出的光束并聚焦在差动光电池上。探针偏离自由位置时，光电池上的光点位置发生变化，发出触发信号。非接触的光学开关使光学传感器之间没有摩擦，因此海德汉测头可以保持长期稳定。
光学显示
可以用海德汉测头的光学显示器检查测头是否正确开或关。显示器通过闪亮表示准备就绪。探针偏离自由位置时用常亮表示，这使用户使用手动探测时非常方便。
工作时间延长一倍
TS 640和TS 440标准版测头使用更方便。电子电路在改进后可以更经济地工作，因此更换一次电池的工作时间延长一倍以上。现在，TS 740测头实际工作时间大约为800小时，TS 440大约为200小时。
通过下例可以反映这些改进：假定探测任务占5%工作时间，工厂每年工作220天，一天三班，TS 640测头三年不需要更换电池，TS 440测头四分之三年内不需要更换电池。
可用多种电池
海德汉测头自带的电池为锂电池。锂电池的更换周期最长。海德汉测头除可用锂电池外，还能用标准碱性电池和充电电池。由于采用先进的电子电路设计，即使电池电压很低也能正常使用。但这些电池的更换周期较短。
TS 740—高精度的红外线测头
标准测头，例如TS 640和TS 440用光学开关作传感器。在EMO 2007展会上首次推出的TS 740测头的核心元件是最新开发的压力传感元件。探测工件时，探针偏离自由位置，使力作用在这些元件上。受力大小变化被电子电路处理并生成触发信号。这种探测系统的探测精度 ≤±1 µm，探测重复精度 2 σ ≤0.25 µm。TS 740测头设计用于带快速换刀功能的现代化机床。同样，快速加速和快速减速也不会造成非受控的信号触发。在0.25 m/min探测速度时TS 740比TS 640测头的探测精度和重复精度更高(TS 640：3 m/min)，因为探测力更小。但是由于电子电路更加复杂，因此电池更换周期比标准测头短。
全新TS 740红外线测头适用于在机床上执行测量任务，因此对测头精度和重复性要求更高。
图1 工作中的TS 740
TS 444—空气驱动的无电池测头
TS 444为用户提供创新、智能化解决方案：同时它用自身动力清洁被探测部位。
只有压缩空气通过主轴供气才能使用TS 444。
空气通过锥柄流至测头并驱动测头内的涡轮转动。涡轮通过交变磁场发电，并将发出的电保存在大容量电容中。与常规测头一样，喷出的空气用于清洁被探测部位。也就是说测头充电的同时，也清洁探测部位。TS 444测头不需要安装、拆下、保存或处置任何电池。
充电时间取决于压力大小：压力越高，充电时间越短。为保证能在合理短时间内完成充电，建议空气压力不低于5 bar。例如，如果空气压力为5.5 bar，测头大约需要3秒完成充电。测头充满电后可进行2分钟探测。
这种测头对连续生产以及关键时刻绝不允许中断加工过程进行电池更换的应用非常有用。TS 444测头也很适合于很少用测头但绝不允许因缺乏正确规格电池的供应造成延迟的应用。
图2 TS 444测头工作原理
刀具测量
在机床上测量刀具可以缩短非生产时间，提高加工精度和降低加工件废品率和返工率。
海德汉公司的TT系列非接触式3-D触发式测头和TL系列激光测量系统为刀具测量提供了完全不同的测量方法。
TT 140
触发信号由一个无摩擦的光学开关发出，因此可靠性高。
盘式测头易于更换。插在测头触盘中的插针是一个额定断点插针。它可非常有效地防止操作人员意外操作导致测头物理损坏。
TL系列激光测量系统
TL Micro系列和TL Nano系列激光测量系统以额定速度非接触地测量刀具。借助测头所带的测量循环，可以测量刀具直径和刀具长度，检查各刀刃形状以及磨损和破损情况。
图3 TT和TL
结论
海德汉测头具有全新优点和创新特性。特别是海德汉测头工作时间长，支持多种标准型号电池。此外，海德汉测头的清洁喷嘴/冲洗器可为测头充电，使测头完全不需要电池驱动。除标准光学传感器外，海德汉还提供超高精度新型传感器，为当今最现代化的机床提供最高精度测头。(end)
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(11/6/2008) |
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