测量技术的发展趋势

   2022-07-14 工业品商城107
核心提示:近十年来,高速机床的进步极其迅速。从测量领域来看,一些测量仪器在高速化和自动化方面取得了明显的进步。但从整个行业来看,高速测量仪器的进步远远落后于机床行业,往往导致工序之间的不平衡。提高计量效率,加强与其他工序的衔接,使货流能够顺利进行,是缩短交货期的主要课题。在此前提下,纵观本次展会的测量仪器产品

近十年来,高速机床的进步极其迅速。从测量领域来看,一些测量仪器在高速化和自动化方面取得了明显的进步。但从整个行业来看,高速测量仪器的进步远远落后于机床行业,往往导致工序之间的不平衡。提高计量效率,加强与其他工序的衔接,使货流能够顺利进行,是缩短交货期的主要课题。在此前提下,纵观本次展会的测量仪器产品,可以发现很多厂商都推出了不同的可以提高检测速度、提高运行性能、功能多样化的产品。它们的共同特点是注重提高测量效率,围绕这个中心发展了许多新技术。

为了提高产品质量,公司正在积极开发高可靠性的高精度测量技术。近年来,随着{\\ F3 {\\ F3 }}标准的实施,计量器具管理系统的改进迫在眉睫。遗憾的是,本次展览中相关的校准仪器或标准仪器并不多。一些新的测量技术和关键改进技术在会议上展出,这表明企业仍然对技术创新持积极态度。

用户和制造商都非常重视仪器的维护。展出的测量仪器有的对安装场所的温度条件不像以前那么苛刻,有的集成了各种测量工具的功能。这些新产品表明制造商不遗

对于汽车车身或泵叶轮等大型零件的形状测量,大多需要高速测量三维位置数据。到目前为止,多关节或水平悬臂接触式测头的三坐标测量机主要用于测量。但在测量大型零件时,接触式测量方法会受到限制,不利于提高测量效率。针对这种情况,本次展会展出了多种非接触式测量方法,可以对上述大型零件进行高密度、高速度的测量。

东京精密公司开发了一种新型三维坐标测量机,这是一种移动式三维光学测量装置。它利用干涉条纹图像和三角测量进行非接触测量。该机配有三个摄像头,可以在220mm(垂直)×330mm(水平)的视野范围内扫描物体的位置坐标,最大密度为每秒4个点/mm2。30 ~ 40秒即可完成计算,测量精度60 m,该机采用了全新的数据处理技术,例如在0.5mm的距离上测量相当于1000mm×1500mm的汽车车门数据,包括所有的测量过程,只需40分钟即可完成测量,并可对数据进行分析处理。

东京贸易工程系统公司展出的慧星系统也是一种移动式非接触式坐标测量机。这台机器虽然也是利用三角测量的原理,但是可以旋转光栅条纹作为测量指标,从而获得多个轮廓数据。这种测量方法不易受被测物体表面状态的影响,可以获得较高的测量精度。

由于上述系统可以获得单元表面上的三维位置数据,所以与接触测量方法相比,它可以进行高速检测。此外,由于非接触式测量不会增加测量力,因此可以高精度地测量软性材料。这种系统获得的数据可以通过与CAD数据进行比较来评估。因此,公司必须设计流程和相关应用实例,向用户公开说明。该技术可进行高密度、高速测量,有望应用于模型的精细数值设计等逆向工程领域。

OPTON公司展出了高速莫尔3D相机,可以高速获取一定范围内的形状数据,计算并实时显示测量结果。该机能以10000彗差/秒的速度测量50× 50 ~ 1000× 1000毫米范围内的形状。例如可用于振动、位移分析、波前观测、在线测量等领域。

合成,也称复合,包含两层意思。一是改进测量机的功能,增加测试项目;另一方面是扩大探测范围。一台测量机配有多台不同方式的检测器,可以分别检测不同的测量对象。过去需要多台测量机完成的测量工作,现在一台多功能测量机就可以完成。因此,可以大大提高测量工作的效率和精度。

德国Mahr公司在大会上展出了一款多功能测量机,在圆度仪的基础上增加了坐标测量机的功能。作为圆度仪,要求有良好的高精度转轴和Z轴驱动机构。再结合长行程Y轴和X轴驱动机构,采用旋转环形测头,使机器具备了坐标测量机的功能。这台测量机可以测量圆度、圆柱度、平行度等几何误差,也可以测量直径、级差等长度和角度。这台机器的测量范围是300(X)×600(Y)×700(Z)mm,测量长度的精度是U1 = 1.2+L/500m,U2 = 1.5+L/300m,U3 = 2.0+L/300m。

长期以来,只有将三坐标测量机与旋转工作台结合起来,才能测量齿轮、曲轴、凸轮轴等复杂工件。Mahr的多功能测量机可以有效地利用转盘上的空间,因此可以轻松测量尺寸较长的大型轴的形状。据说以后还可以进一步扩展到测量复杂的圆柱形物体。

用于测量复杂小型零件的尺寸和形状,如半导体、电子零件、小型成型模具、塑料制品等。可以使用配备有显微镜、CCD摄像机和图像处理设备的非接触式坐标测量机。一些日本的光学机器、测量仪器、家用电器等制造商。在定位、聚焦、照明、边缘检测等技术领域开发了一些独特的检测产品。近年来,大部分产品得到了推广应用。

在本次展会上,有四家公司展出了带有CCD传感器、激光传感器或接触式探头的坐标测量机,展出的实物有三件。根据样品介绍,有10多个型号。例如,日本三丰公司展出了一种用于快速成像的图像测量仪。这些型号的接触探针传感器可以对相机难以捕捉的复杂零件的尺寸或任何高度的深孔进行三维测量。可以看出,结合使用光学原理的非接触方法可以使坐标测量机具有更广泛的应用领域。

英国泰勒-霍布森公司展出了两种表面粗糙度测量仪。这是一台便携式测量机,结构紧凑,便于在加工现场或户外使用,也能满足在线测量的需要。机器的测量部分和控制部分分离,利用红外线进行信息传输,无需线缆即可进行遥控操作。这种仪器对于那些人手难以触及的部位或在不安全的环境中进行测量非常方便。霍布森的产品在扩大测量机的应用范围和提高操作性能方面做出了有益的探索。

Brawen公司展出了一台CMM,品牌GAGE 2000R,采用卡尺、千分尺等简单的操作原理,按下按钮即可测量。该结构可以根据卡尺或千分尺指针的图像进行测量,并显示在操作屏幕上,非常方便用户操作和分析判断测量结果。

在会上,雅培公司展出了一台多传感器坐标测量机,它采用了一种新的测量原理。这台机器配备了一个称为光纤探针的微小球体,用作接触式探针。同时,由于与显微镜图像处理的非接触式测量装置相连,可以高精度地测量微小孔侧槽的尺寸和形状。用这种新探头可以精确测量直径为50 ~ 100 μm的微小孔。微小球体的末端最小半径为12.5 m,球体与光纤相连,既可作为探头,又可作为照明装置。这种光纤探头具有良好的偏转特性,使其能够接触微小孔的内壁,光纤照射的球的位置可以被CCD传感器检测到。经过图像处理后,可以计算出微小孔洞的大小和形状。在过去,通常使用CCD传感器或激光传感器来测量微小盲孔或深孔的中间部分的尺寸和形状。由于垂直照明,亮度有限,检测时无法获得足够的光线,因此深孔中部的测量非常困难。雅培公司的新技术克服了迄今为止深孔尺寸和形状测量的困难,在生产现场对微小零件进行各种测量和检查非常方便。

Zygo公司展出了一台型号为New Bure 5000的非接触式三坐标表面形状测量机,纵向分辨率为0.1nm,可以高速测量精密加工零件的精细形状。最大测量范围为5.2毫米×7.0毫米,纵向最大测量范围为5毫米。与配备扫描探针显微镜的高分辨率测量机相比,Zygo的新产品可以在垂直和水平方向的大范围内进行三维测量。该测量机采用了新技术,如具有白光干涉条纹的相位调制干涉模式和独家开发的高速分析软件。其纵向扫描速度为10.5 m/s,特点是分辨率高,可用于大范围的高速测量。

西铁城钟表有限公司与另一家公司合作,开发了具有并联机构的复合舞台,具有六自由度定位功能,吸引了观众的目光。机器采用自制滚珠轴承,舞台经久耐用,位置和摆放形式易于控制。行程如下:x,y为25mm,z为10mm,定位精度为0.3 m..

上述各种测量机的复杂动作都能顺利进行,保证良好的测量精度。工作台结构也改进了很多。这些是提高测量精度的基本关键技术。这些新的基础技术使上述测量机有望广泛应用于复杂曲面的加工过程或微小零件、成组工程等测量领域。

英国Renishaw公司展出了新开发的NCI非接触式刀具测量系统,主要用于机床上的刀具调整和运行状态的监控。系统采用可见光激光,便于随机测量刀具位置,缩短定位时间,防止刀具不当造成的加工误差,进一步提高加工效率和质量。

日本三丰公司展出了最新开发的Measur link系列,这是一个测量数据网络系统,可以实时收集和分析测量过程中获得的产品质量相关数据。生产线和管理部门利用该系统提供的数据进行质量管理。三丰公司开发了一系列相关软件供用户选择。比如有一个针对测量部门的工艺管理程序,可以将各种测量仪器获得的测量数据发送到微机终端,绘制管理图或示意图,并实时显示,便于早期发现异常现象,可以有效防止加工缺陷的发生。

 
 
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