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美得龙(上海)贸易有限公司

2015年09月03号

【日本技术的挑战】无线式三维接触式测头~要开发日本产的无线接触式测头!~

美德龍日本制的生产

三维接触式测头是

3维接触式探头是安装在CNC机床内部、
从纵向、横向、高度三个维度计算加工工件尺寸,以提高机床加工精度的测量仪器。

这类产品大多从国外进口,价格昂贵。

美德龙的无线式3维接触式测头〔RC-K3E〕
实现了以往红外线式3维测头无法实现的1μm重复精度及多方向信号收发。

它克服了噪声及恶劣环境下的电波干扰等无线通信的弱点,实现了全方位的稳定通信。

追求高精度的稳定通信

现在,3维接触式测头的主流无线通信方式为 “红外线通信”。
这种通信方式在家庭中也用于电视的频道切换。
擅长直线方向通信的 “红外线通信”一旦遇到屏障物便会被遮断,无法进行长距离通信。

近年来,随着加工工件形状的日益复杂化及加工技术的多样化,
安装在5轴加工设备及机器人上使用的案例越来越多,可多个方向收发送信号的 “无线通信”的需求越来越大。

遥控器如果不正对着接收器, “频道就无法切换!真烦人!”
电脑也是使用无线LAN(Wi-Fi)轻松、很方便啊。


然而,与办公室及家庭中不一样,工厂内会有电机等发出的各种噪声以及电波干扰,
高可靠性的 “无线通信”是不可能实现的。

曾经创造出耐恶劣环境产品的美德龙工程师们决心:

“一定要实现不受噪声影响、适应恶劣环境、可靠性高的无线通信!”

就这样,采用新的无线通信方式的3维接触式测头的开发正式开始了。

应用与新技术的融合

2.4GHz ISM频段的无线通信通用性高,并且可与多个无线系统共享使用,非常方便。
但另一方面,用于工业用途时,通信可靠性不是很高。
为了提高通信可靠性,必须开发出耐工厂内噪声环境的无线通信系统。

以不会中断的无线通信为目标,机械及通信部门的工程师们联合起来共同参与了开发。

在以往的有线式接触测头的精密机械技术的基础上装载采用了模拟技术构建的无线系统,制成了试制品。

终于到了进行通信精度评估测试的阶段。

看不见的敌人究竟是……?

评估测试开始后数日。
在平日的中午12点以及固定的某星期的傍晚,总是频频发生通信错误。
是系统或者机械发生了故障吗?

工程师们注意到,发生错误的时间每次都是相同的。
经过调查,原来既不是系统的问题,也不是机械的问题,而是受到了外部噪声的影响。

那么,每天午休时噪声究竟来自何处呢……?

在工厂内,每天中午员工们热盒饭时会同时使用多台微波炉。
“会是这个原因吗?”,大家这样猜测,并错开时间段运行微波炉……
结果,这个时间段果然发生了通信错误。

原来通信错误发生的原因是受到了微波炉噪声的影响。

此外,傍晚时频频发生的外部噪声的根源,是来自飞过工厂上空的飞机。
美德龙立川工厂附近有横田基地及立川驻地的好几座飞机场,上空经常有飞机及直升机飞过……

利用可使用的环境

新产品的开发偶然遇到了一个噪声十分恶劣的环境,不过这一点正好使评估测试得以在严酷的噪声环境下进行。

将微波炉摆在旁边,再并排放置信号发送、接收装置,进行通信稳定性的评估。

发生错误时,对数据进行分析,然后重组系统。
这是在比实际使用工厂更恶劣的噪声发生环境下进行的测试,
最后,终于完成了具有高可靠性的无线通信系统。

独自技术的优势

该无线通信系统中凝聚了美德龙独创的最新技术和国际标准。

由于无线通信频段是共享使用的,如果外部的中断通信过多,通信就会不稳定。
通过美德龙特有的搜索技术,可以即时捕捉混杂的信息,改变使用频率,保持通信的稳定性。

除了在系统构建上追求通信的稳定性,新的系统还采用了 “ISA100国际标准”,
以确保信息收发的安全性,将通信错误减少到原来的约1/6。

 

将 “完成”作为新的起点

新的高可靠性无线式通信系统实现了红外线通信难以实现的多方向信号收发,且不受噪声及遮蔽物的影响,
现在广泛应用于国内外各厂商的5轴加工设备及机器人、大型CNC机床,发挥着重要作用。

工厂内高可靠性无线通信系统的完成激励着我们今后把 “用户的困难”作为动力,
继续努力开发新产品,除 “3维接触式探头”外,还推出了 “无线就位传感器”等各种新产品。

请期待!

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