測量檢測與工業(yè)生產(chǎn)效率

工業(yè)化生產(chǎn)是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱之一济问，通過機(jī)器斜纪、設(shè)備和自動(dòng)化技術(shù)等手段鸟悴，生產(chǎn)出高質(zhì)量徘铝、大批量的商品耳胎，滿足人們?cè)絹碓礁叩纳钯|(zhì)量需求。伴隨著人類社會(huì)文明的高度發(fā)展與社會(huì)節(jié)奏的不斷加快惕它，效率怕午，在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性不言而喻，它直接關(guān)系到企業(yè)的競爭力淹魄、成本郁惜、產(chǎn)品質(zhì)量以及市場占有率。        

加工行業(yè)中甲锡，大量涉及到機(jī)床的使用兆蕉，而機(jī)床狀態(tài)的好與壞，更是直接影響到生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量缤沦』⒃希控制好機(jī)床狀態(tài)，減少停機(jī)時(shí)間赎冶，降低廢品率扣飘，就成為了生產(chǎn)廠家降本增效的一個(gè)重要環(huán)節(jié)和硬性需求。而這些幌舍，都需要由性能卓越的檢測設(shè)備配合實(shí)現(xiàn)杀蝌。                                              

圖1：XD Laser六維激光干涉儀

圖2：API MTC機(jī)床校準(zhǔn)解決方案系列儀器及功能簡介

機(jī)床快速診斷解決方案

使用激光干涉儀對(duì)機(jī)床精度進(jìn)行檢測，是現(xiàn)階段較為常用的方法记浸。但使用常規(guī)激光干涉儀惯醇，雖可以實(shí)現(xiàn)檢測目的，但在進(jìn)行垂直度裸悟、平行度款野、平面度、以及偏擺角绕时、俯仰角侮增、滾動(dòng)角等的檢測時(shí)年铝，需要多次調(diào)整鏡組，且操作較為復(fù)雜月腋，在檢測效率上有一定劣勢蟀架。        

API品牌自創(chuàng)建以來，時(shí)刻關(guān)注并深入生產(chǎn)一線榆骚，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求片拍，開發(fā)了一系列機(jī)床檢測與診斷評(píng)估的儀器及解決方案（MTC，Machine Tool Calibration）妓肢。        

其中捌省，XD Laser激光干涉儀（請(qǐng)參考圖1），一次安裝可同時(shí)檢測6個(gè)參數(shù)（X碉钠、Y纲缓、Z、偏擺角喊废、俯仰角祝高、滾動(dòng)角），解決了傳統(tǒng)常規(guī)激光干涉儀需要多次安裝調(diào)試鏡組的問題污筷，效率提升5倍之多工闺。除此之外，API還提供球桿儀颓屑、旋轉(zhuǎn)軸角擺檢查儀般六、以及主軸分析儀等灰深，為機(jī)床專項(xiàng)或綜合性能評(píng)估提供高效解決方案（請(qǐng)參考圖2）饵卸。                                   

 圖3：Radian系列激光跟蹤儀                      

而對(duì)于有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集要求的機(jī)床檢測需求，則可使用API的Radian激光跟蹤儀實(shí)施彰饭。（請(qǐng)參考圖3）Radian激光跟蹤儀驻奇，具有微米級(jí)別的測量精度，以及超高的動(dòng)態(tài)采數(shù)能力（1000點(diǎn)/秒）肤贮，其高速動(dòng)態(tài)掃描功能峰抽，可在機(jī)床空/負(fù)載條件下，對(duì)機(jī)床軌跡實(shí)施全程測量機(jī)監(jiān)測搭艺，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的診斷和評(píng)估榛开。本案例中，記錄了使用Radian激光跟蹤儀對(duì)一臺(tái)石料切割機(jī)床進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測評(píng)估的過程啤兆。      

客戶遇到的問題

我們的客戶姚锥，是一家石料加工機(jī)械開發(fā)與制造領(lǐng)域的頭部企業(yè)，本次邀API進(jìn)行檢測的是其某新型號(hào)石料切割機(jī)床桶棍。經(jīng)客戶方多次試驗(yàn)凉逛，發(fā)現(xiàn)加工出的產(chǎn)品誤差偏大性宏，效果不理想。使用激光干涉儀進(jìn)行多次測試状飞，認(rèn)為機(jī)床本身精度無太大問題毫胜，遂邀請(qǐng)API工程師赴現(xiàn)場商討解決方案。 

API 解決方案

針對(duì)客戶提出的現(xiàn)象和問題诬辈，API測量工程師制訂了使用Radian激光跟蹤儀對(duì)機(jī)床進(jìn)行高速動(dòng)態(tài)掃描檢測的方案酵使。分別在機(jī)床空載和負(fù)載的條件下，進(jìn)行全程軌跡監(jiān)測焙糟，以比對(duì)凝化、評(píng)估機(jī)床真實(shí)狀態(tài)，并找到問題根源酬荞。          

圖4：本案例測量現(xiàn)場

實(shí)施過程

 ① API測量工程師首先將Radian激光跟蹤儀布設(shè)在待測機(jī)床周邊合適的位置搓劫，隨即將高精度靶球固定在機(jī)床主軸附近位置；    

② 檢測時(shí)混巧，Radian激光跟蹤儀射出激光至靶球中心并鎖定（請(qǐng)參考圖4）枪向；   

 ③ 機(jī)床按照既定軌跡分別在空載和負(fù)載的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，跟蹤儀射出的激光束會(huì)實(shí)時(shí)不間斷跟蹤測量靶球所在位置的空間坐標(biāo)猎蚀，該坐標(biāo)數(shù)據(jù)將迅速傳輸至操作端筆記本電腦中的測量軟件予以記錄糠牍；    

④ 確定空載數(shù)據(jù)沒有問題后，則可以以機(jī)床空載數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)竖杂，建立坐標(biāo)系卑我，查看負(fù)載后主軸的偏差情況；    

⑤ 根據(jù)比對(duì)雕乃，為客戶分析最終結(jié)果提供有力數(shù)據(jù)支撐桌强。        

以下為測量過程中每一步驟的數(shù)據(jù)報(bào)告及簡要分析，供參考：  

圖5：機(jī)床空載狀態(tài)下X方向（中侯旬，最大0.008mm浴营，最小0）、Y方向（最大0.093mm擂冷，最小0.005mm）磁不、及角度偏差數(shù)據(jù)（右，最大0.008°） 

圖6：機(jī)床空載（左砂裹，最大0.121mm）與負(fù)載（右贬池，最大0.836mm）劃圓偏差比對(duì)數(shù)據(jù)分析        

圖7：以空載曲線為基準(zhǔn)，建立坐標(biāo)系文黎，查看負(fù)載后主軸偏差（左惹苗，正轉(zhuǎn)，最大0.841mm臊诊；右鸽粉，反轉(zhuǎn)斜脂，最大0.708mm）    

結(jié)論與評(píng)價(jià)

在經(jīng)過Radian激光跟蹤儀高速動(dòng)態(tài)掃描檢測并比對(duì)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床在空載狀態(tài)下触机，精度符合誤差標(biāo)準(zhǔn)帚戳，但在負(fù)載狀態(tài)下則偏差較大。由此儡首，客戶及時(shí)找到了問題所在片任，并對(duì)設(shè)備剛性等指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整，隨即復(fù)測蔬胯，數(shù)據(jù)符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)对供。        在完成機(jī)床的調(diào)整后，客戶方該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王工道：“感謝API提供了如此高效便捷的測量方案氛濒，幫助我們很快就找到了問題所在产场，并及時(shí)解決，最大幅度地減少了停機(jī)時(shí)間软动，保障了我們的生產(chǎn)效率惧梦。”                      

圖8：API公司總部大樓

關(guān)于 API

API品牌由Kam Lau博士在1987年創(chuàng)立于美國馬里蘭州的羅克韋爾衙地，是激光跟蹤儀的發(fā)明者眶侣，同時(shí)持有多項(xiàng)全球領(lǐng)先測量科技的專利，是精密測量科技領(lǐng)域的引領(lǐng)者洗筛；API自成立以來夷著，始終致力于機(jī)械制造領(lǐng)域精密測量儀器和高性能傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于世界各國的先進(jìn)制造領(lǐng)域凸窖，并在坐標(biāo)測量和機(jī)床性能測試的高精度標(biāo)準(zhǔn)方面處于領(lǐng)先地位望星。           

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（API公司）

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