近年來戏挡,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,制造業(yè)的競爭也越來越激烈晨仑。制造產(chǎn)品的高精密性褐墅,對測量儀器也提出了更高的要求。從產(chǎn)品設(shè)計寻歧、加工制造掌栅、工藝裝配到質(zhì)量監(jiān)督,不同類型的測量設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)了完美的融合码泛,呈現(xiàn)出品種多樣猾封,應(yīng)用廣泛的特點,精準(zhǔn)測量噪珊,在很大程度上扮演者為制造業(yè)保駕護(hù)航的角色晌缘。
測量新技術(shù)、新工藝展示
雷尼紹公司在第三屆2012國際質(zhì)量檢測分析技術(shù)及測量測試儀器儀表展覽會(Control China 2012)上推出一系列新型產(chǎn)品痢站,包括EquatorTM多功能比對儀磷箕、PH20全自動五軸旋轉(zhuǎn)測座、XL-80激光乾涉儀悯女、XR20-W無線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置以及QC20-W無線球桿儀等侍肯,并將展出一系列快速成型制造技術(shù)和新型車床工件檢測頭。
EquatorTM比對儀能夠降低購買犀震、維護(hù)和夾具成本身犯,可對多種工件預(yù)編程,而且可在幾分鐘之內(nèi)對設(shè)計變更進(jìn)行重新編程禀坝。EquatorTM是傳統(tǒng)專用比對測量的全新替代方案动娄,它填補(bǔ)了市場空白。PH20坐標(biāo)測量機(jī)用新型全自動五軸測座采用獨特的“測座碰觸”方法進(jìn)行快速觸發(fā)測量和快速五軸無級定位伟秩,確保實現(xiàn)最佳工件測量篓疚。簡潔小巧的設(shè)計既適用於新購的坐標(biāo)測量機(jī),也適用於大多數(shù)現(xiàn)有的用於觸發(fā)測量的坐標(biāo)測量機(jī)改造猿悔〉嘌荩可搭配各式TP20模塊,自定旋轉(zhuǎn)角度赛喊,精度好殖熟,效率高。XL-80激光乾涉儀采用穩(wěn)定可靠的激光波長進(jìn)行測量斑响,可提供最大4 m/s的測量速度和50 kHz記錄速率。即使在最高的數(shù)據(jù)記錄速率下钳榨,系統(tǒng)準(zhǔn)確性也可達(dá)到±0.5 ppm(線性模式)和1nm的分辨率舰罚。
雷尼紹EquatorTM多功能比對儀
雷尼紹的激光熔融工藝是一種新興的制造技術(shù)纽门,主要用於醫(yī)療(整形外科)行業(yè)和航空航天、高科技工程以及電子領(lǐng)域营罢。激光熔融技術(shù)是全數(shù)字化快速成型制造工藝赏陵,直接根據(jù)三維CAD分層的各界面數(shù)據(jù)生產(chǎn)全高密度金屬零件,熔化制造成金屬層厚度從20μm到100μm的2D截面饲漾,從而構(gòu)成三維模型蝙搔。制造零件時,首先使用刮板將金屬層分布均勻考传,然後在在嚴(yán)格控制的空氣環(huán)境中分別熔化各金屬層吃型。制造完成後,將零件從鋪粉臺面上取下僚楞,根據(jù)具體應(yīng)用對其進(jìn)行熱處理和拋光勤晚。
XR20-W無線型回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置集先進(jìn)軸承和光柵技術(shù)以及藍(lán)牙無線技術(shù)等特點於一體。重量僅約1公斤闽芳,在使用便利性和靈活性方面具有極大的優(yōu)勢倘粮。XR20-W回轉(zhuǎn)軸校準(zhǔn)裝置包括“內(nèi)置”反射鏡,反射鏡殼體的背面另帶有準(zhǔn)直光靶媚尊。這些特性確保設(shè)定速度更快乱一,并大大降低準(zhǔn)直誤差和由此導(dǎo)致的測量誤差。RMP600是一種緊湊型高精度觸發(fā)式測頭褂反,采用無線電信號傳輸之搅,不僅能自動找正測頭,還能在各種加工中心測量復(fù)雜的三維工件幾何特征绝电。RMP600觸發(fā)式測頭結(jié)構(gòu)堅固忿奈,采用成熟的半導(dǎo)體電子元件和抗乾擾信號傳輸方式,能夠適應(yīng)極惡劣的機(jī)床環(huán)境默在。RMP600采用獨創(chuàng)的RENGAGETM應(yīng)變片技術(shù)饰址,能夠比標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械式測頭實現(xiàn)更高的精度水平,因而適用於各種要求高精度測量的應(yīng)用場合跺诈。
德國溫澤光學(xué)測量新產(chǎn)品CORE-M登陸中國
在2012質(zhì)量控制與測試工業(yè)設(shè)備展(control china 2012)上來自德國的wenzel帶來了光學(xué)測量新產(chǎn)品CORE-M产舞。首次亮相就引起了用戶的極大關(guān)注。這是一款采用6軸設(shè)計菠剩,6軸可同時工作易猫,實現(xiàn)無死角的高速測量的產(chǎn)品。如果將透平葉片放在三坐標(biāo)測量機(jī)上檢測會出現(xiàn)什么問題具壮?測量效率低准颓,葉片前后緣測量效果不佳,扭曲葉片還會產(chǎn)生測針半徑補(bǔ)償誤差棺妓。如果運用一般三維光學(xué)掃描來測量葉片攘已,對高反光表面葉片需要噴涂顯影劑炮赦,造成測量結(jié)果失真,不能正確說明被測零件的實際情況样勃,且設(shè)備本身精度也不高吠勘。這些問題現(xiàn)在都得到解決,溫澤研制的大型葉片測量機(jī)CORE M即將進(jìn)入中國市場峡眶。這款光學(xué)高速測量系統(tǒng)非常適合在生產(chǎn)加工環(huán)境條件下進(jìn)行使用剧防,能夠?qū)①|(zhì)量控制整合到零件加工環(huán)節(jié)中去。CORE M具有非常優(yōu)良的溫度穩(wěn)定性骡榨,以及抵御環(huán)境污染與振動的特點爹舱。無論對于難以觸及的零件,還是對于反光表面磷拧,都能夠快速進(jìn)行采點骡梨,也無需對零件進(jìn)行二次裝夾或是表面預(yù)處理。創(chuàng)新的6軸設(shè)計者赴、高動態(tài)直線電機(jī)以及扎實的機(jī)械結(jié)構(gòu)使高速測量成為了現(xiàn)實日胖。CORE M的應(yīng)用領(lǐng)域不局限于測量分析透平葉片,同時也可應(yīng)用于在生產(chǎn)過程中直接對復(fù)雜的零件進(jìn)行快速和精確的測量碗厕,如醫(yī)療零件习荚、燃油共軌系統(tǒng)、齒圈等零件誓华。CORE M的直線軸行程為500mm x 500mm x 1500mm, 大型葉片的測量不再是難題仁娱。
CORE M的設(shè)計初衷就是為了提高生產(chǎn)過程的速度,它針對當(dāng)今全球范圍內(nèi)制造業(yè)提出的越來越高的測量要求菇唇,提供了一個異常靈活的三維檢測方案囊祝。它最大的特點是具有最先進(jìn)的6軸測量系統(tǒng),3根直線軸與3根旋轉(zhuǎn)軸同時工作匪补,無測量死角伞辛,旋轉(zhuǎn)頭與轉(zhuǎn)臺連續(xù)定位。它工作高效夯缺,采點快速蚤氏,由于采用了先進(jìn)的白光測量技術(shù),不挑剔被測表面無需預(yù)處理即可測量高反光表面或鏡面踊兜,而且無需進(jìn)行測針球半徑補(bǔ)償竿滨。許多測量設(shè)備需要配備空氣壓縮機(jī),且對工作環(huán)境要求嚴(yán)格捏境,而CORE-M只需要一根標(biāo)準(zhǔn)240V電源線即可工作于游,工作溫度范圍允許在18-30度之間,CORE M獲得專利的實時激光補(bǔ)償系統(tǒng)垫言,能夠修正機(jī)器因運動和溫度而產(chǎn)生的誤差曙砂。CORE M的問世成為測量設(shè)備中的又一有力新軍头谜。溫澤的目標(biāo)就是通過其在測量領(lǐng)域的專業(yè)經(jīng)驗及高質(zhì)量的解決方案骏掀,幫助客戶在質(zhì)量控制方面精益求精鸠澈。
測量技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用
FARO Arm提升汽車零件質(zhì)量
佛吉亞(Faurecia)是全球領(lǐng)先的汽車工程解決方案和汽車零部件制造商,同時也是汽車制造商的重要合作伙伴退博。主要致力於四大汽車模塊:汽車座椅颖助、尾氣排放控制系統(tǒng)、內(nèi)飾系統(tǒng)和汽車外飾别印。
從建廠開始戏筹,佛吉亞上海分公司便選擇了FARO測量解決方案。他們采購的是具有掃描功能的Faro Arm Platinum鉑金掃描關(guān)節(jié)臂嫁昌,主要用來協(xié)助公司進(jìn)行設(shè)計與質(zhì)檢缓万。具有掃描功能的Faro Arm Platinum關(guān)節(jié)臂是一種便攜式的非接觸式測量掃描設(shè)備,適合用於各項測量任務(wù)锁荚,包括質(zhì)檢蔫狰、點云至CAD數(shù)據(jù)比對、快速原型數(shù)模成型滴练、以及逆向工程等芋妻。 佛吉亞從事的汽車零件種類繁多,形狀大小各異摊桅,從10mm至1.5m昭礁,F(xiàn)aro Arm都能一一處理。佛吉亞上海Leo sun工程師表示藻丢,“Faro Arm功能非常全面剪撬,能檢查我們的所有產(chǎn)品,不受其尺寸或產(chǎn)品類型的限制悠反。這臺設(shè)備能進(jìn)行高速掃描残黑,并讓設(shè)計師在電腦上修改三維數(shù)據(jù)。部件樣本可進(jìn)行虛擬合并问慎,從而加快設(shè)計過程萍摊。”
Faro Arm的用途并不只限於產(chǎn)品的設(shè)計與早期開發(fā)如叼,產(chǎn)品檢驗也是主要應(yīng)用之一冰木。“首件檢驗格外重要笼恰,因為它能讓我們快速識別設(shè)計問題踊沸。”Leo表示社证,“能夠立即解決問題逼龟,意味著我們能節(jié)省大量時間评凝。此外,我們的客戶對我們所生成的報告和數(shù)據(jù)感到滿意秦代,更提高了客戶對我們產(chǎn)品的忠誠度潦号。”
卡爾蔡司DuraMax為爪極提供質(zhì)量保證
爪極是拳頭大小的金屬件蚯景,中間有一個孔慨锅,帶有朝上的六個或八個爪牙。它是發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件楣索,幾乎所有為機(jī)動車輛供電用的發(fā)電機(jī)都含有這個部件庐钱。 羅伯特博世有限公司正在致力於進(jìn)一步研發(fā)爪極,從而使這些發(fā)電機(jī)在未來能提供更大的效能媳惦。預(yù)計今年秋季上市的最新型爪極能將電能提高30%以上滴图。兩臺卡爾蔡司的工業(yè)測量儀Dura Max是生產(chǎn)中強(qiáng)有力的質(zhì)量保證。 博世計量方法研發(fā)部Uwe Kasten先生強(qiáng)調(diào):“如果沒有這些三坐標(biāo)測量儀碎员,我們幾乎不可能對新的爪極進(jìn)行測量灸室。”
爪極加工形狀的復(fù)雜程度與精密零件的加工無異烁胳,幾乎沒有平直的表面蝇裤,沒有對稱的爪牙,沒有垂直的邊線频鉴。正是這個原因栓辜,質(zhì)量保證在博世并非易事。工廠依靠傳統(tǒng)的儀表在車間進(jìn)行系列化檢查: 卡尺垛孔、千分表藕甩、螺旋測微儀、角尺周荐、深度尺狭莱。員工使用多達(dá)10種不同的測量儀器在生產(chǎn)過程中隨機(jī)檢查樣品的尺寸。不僅花費時間長概作,而且容易出錯腋妙,不同的操作人員會得出不同的測量結(jié)果。經(jīng)過市場考察讯榕,博世在2008年11月投資了兩臺Dura Max骤素。一臺用於爪極生產(chǎn),一臺用於模具檢測愚屁,以便對沖壓成形模具進(jìn)行初始檢查撑枯。在線坐標(biāo)測量技術(shù)的潛力顯而易見:以往需要半天的測量結(jié)果在六分鐘內(nèi)就可以得到。對夾具稍加修改,員工就可以檢查37種不同的爪極簇抑。在測量過程中莹遍,甚至不需要工作人員。
Uwe Kasten對這一決定不僅僅是滿意:“Dura Max確實是我們真正想要的枢蜗。 它可能并不像高端的PRISMO那樣陶啥,但在這里已經(jīng)足夠使用〈R迹” Uwe Kasten愿意擴(kuò)大與卡爾?蔡司在未來的伙伴關(guān)系疯忽,例如,“CALYPSO用戶日”將涵蓋所有羅伯特博世公司的生產(chǎn)場地几郎。“我們在全球的許多測量機(jī)使用該軟件续残。 我們的產(chǎn)品需要大量的測量程序員和軟件兑狱。 這樣的活動促使員工對軟件的使用進(jìn)行積極的討論、彼此相互學(xué)習(xí)鸵赫,同時也能夠向卡爾?蔡司的專家學(xué)習(xí)衣屏。”
蔡司助Jamco提高效率
Jamco航空航天公司是一個以制造用於航空航天業(yè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)性部件聞名的制造商辩棒,致力於提供全面機(jī)加工服務(wù)和機(jī)身配套設(shè)施狼忱。 2006年,為了保持公司的行業(yè)競爭力一睁,Jamco公司引進(jìn)了卡爾?蔡司帶掃描技術(shù)的CONTURA G2 10/21/6 VAST XXT RDS钻弄。Jamco公司的典型零件是結(jié)構(gòu)式艙壁或用在飛機(jī)上的配件,他們在CONTURA G2上進(jìn)行過程測量和最終檢驗者吁。工件初始精加工完成後在測量儀上對其進(jìn)行檢驗窘俺,在車削或銑削前進(jìn)行第二次檢查。在所有的加工過程和裝配完成後進(jìn)行最終檢驗复凳。VAST XXT RDS旋轉(zhuǎn)式探頭專為測量體積小且有很多角的零件而設(shè)計瘤泪,能以2.5度的角度差旋轉(zhuǎn)在20,736個不同角度進(jìn)行測量。較之以前的觸發(fā)式三坐標(biāo)測量機(jī)育八,此掃描技術(shù)能在較短的時間內(nèi)得到更多的信息对途,不僅提高了效率,而且還降低了制造成本髓棋。去年锉寿,他們購買了大型龍門式三坐標(biāo)測量機(jī),以便更有效地處理較大的航空部件楚辆,如隔離艙芍司、縱梁、翼肋、腹板和框架抽堵。
VAST XXT探頭測量乘客出入門的鎂金屬外殼組件
因其質(zhì)量檢查準(zhǔn)確性和效率的提高构眶,蔡司系統(tǒng)已經(jīng)幫助Jamco公司獲得了更多的客戶。三坐標(biāo)測量機(jī)也使目標(biāo)公差保持在五萬分之一英寸以內(nèi)起忠。觸發(fā)式三坐標(biāo)測量機(jī)在2-3小時內(nèi)收集約100個點希金,而蔡司的掃描式三坐標(biāo)測量機(jī)在1至2分鐘內(nèi)即可收集1,000個點。Jamco現(xiàn)在每天測量大約30個零部件聋芹。典型零件長約12英寸爵林,關(guān)鍵部位需要30-40分鐘的程序檢查。操作人員可以同時運行多任務(wù)檢查沥涕,大大提高了效率臣环。對於約40個部件的較大訂單,自動運行功能可以進(jìn)行全部零件的自動檢測求泰。
精密測量為航空安全插上“隱形的翅膀”
航空航天向來是高新技術(shù)集中的產(chǎn)業(yè)央渣,安全性是其首要的考慮因素,任何一個螺絲釘?shù)乃沙诳势担伎赡芤l(fā)災(zāi)難性的後果芽丹。單純的生產(chǎn)已經(jīng)不可能保證百分百的安全無誤。精密產(chǎn)業(yè)卜朗,必須依靠精密檢測設(shè)備拔第,才能有效保障每一件工件的合格。
航空航天零部件的生產(chǎn)涉及種類眾多场钉,包括單葉片蚊俺、葉盤、葉輪惹悄、渦輪等較大尺寸的部件測量春叫,精密幾何量的測量也涵蓋了幾乎所有幾何量尺寸,例如:長度泣港、寬度暂殖、高度、孔距墓篇、間距粤沥、厚度、圓弧瘾夯、直徑索射、半徑、槽巧嗡、角度虎铅、R角等庭钢。在測量過程中,需要輸出形位公差钟骏,包括直線度讽钻、平面度、圓度企鄙、圓柱度扎矾、線輪廓度、面輪廓度等6大項倘谢。如此繁多的測量工序是航空航天行業(yè)零部件的測量較之其他行業(yè)更為復(fù)雜繁瑣的原因之一唉侄。此外,航空航天零部件必須保證在多邊的溫度野建、濕度以及其他環(huán)境下属划,符合正常的使用標(biāo)準(zhǔn)。所以贬墩,實際的精密測量過程中榴嗅,更需要考慮環(huán)境因素的影響。
禾瘴瑁克斯康影像測量為醫(yī)療行業(yè)做質(zhì)量驗證
在精密級微小產(chǎn)品制造行業(yè),例如醫(yī)療植入介入物領(lǐng)域绪励,準(zhǔn)確的驗證零件的尺寸規(guī)格是產(chǎn)品設(shè)計和改進(jìn)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)肿孵。然而,該行業(yè)產(chǎn)品特征微小疏魏、材料柔軟易變形停做、成品表面易劃傷等特點,導(dǎo)致常規(guī)的觸發(fā)式探測檢測方式存有難以逾越的難度大莫。
非接觸光學(xué)探測技術(shù)能夠在避免上述接觸式測量劣勢的前提下快速采集大量的三維尺寸信息蛉腌。PC-DMIS Vision測量軟件的影像測量算法優(yōu)化了多傳感器探測技術(shù)的可操作性,使得不同類型的傳感器能夠強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合厨朗,從而確保從不同傳感器上采集的數(shù)據(jù)是互相兼容瑟顶,同時確保復(fù)合式影像測量設(shè)備獲得更高的精度,穩(wěn)定性和更高的可靠性淀然。
在過去鹿腕,適中的照明、對比度悔琉、邊緣抓取敏感度的調(diào)整都需要專業(yè)技術(shù)人員才能完成悼锻,這一度成為影像和多傳感器測量系統(tǒng)普及應(yīng)用的障礙。如今唉攻,憑借PC-DMIS Vision影像測量軟件里的算法透辜,這些調(diào)整都可以自動智能完成常孕,完全可以實現(xiàn)多臺設(shè)備之間效果一致的批量檢測。例如使萨,通過軟件里專業(yè)的算法實現(xiàn)對比度的自動調(diào)整逐会,只需按一下按鈕,軟件里算法就會啟動一系列快速的迭代調(diào)整喂很,獲得一個最佳的惜颇、穩(wěn)定的對比度;利用軟件算法校驗光學(xué)測頭就能補(bǔ)償因為照明工件的光源(halogenor LED)及不同車間環(huán)境下的光照條件造成測量精度變量少辣,適應(yīng)工件表面和它的照明條件凌摄。
(國際金屬加工網(wǎng):呂夢然)
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