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透视先进测量技术新趋势

信息来源:eooaoo.com  时间:2008-01-25  浏览次数:118

  现代测量技术因应高精度、柔性化、实时性以及批量生产的需求,不断取得新的发展与突破;同时,测量技术所覆盖的工业领域和工艺环节,也比以往更为多种多样。本文章重点介绍了四家公司较为领先的实践应用技术,并精选其独具特色的片段,给读者重点解读。
  Leica激光跟踪仪
  Leica测量系统的工业测量产品包括激光跟踪仪、基于驻机定位技术(LPT)的T系列产品、3D测量软件以及高精度全站仪等,可进行准确数据采集、迅速建模、快捷地分析和处理3D信息。激光跟踪仪以其设置程序所具备的高度柔性化和灵活性,可适应特殊环境不同尺寸工件检测的需要,在飞机制造中也被运用。
  空中客车不莱梅厂自1999年至今购入3台LTD500型Leica激光跟踪仪,以及4台功能先进的LTD800型激光跟踪仪,并配备有新型T-Probe测量系统,以确保精度,并节省生产成本和时间。
  Leica激光跟踪仪为易于携带的可移动型坐标测量系统,内置激光干涉仪使测量获得更高精度、更高效率。不管是单点测量还是表面测量,仅需一次设置定位,便可完成直径80米范围内的工件检测任务,精度达到+/-10ppm(μm/m),每秒测量的坐标值达3,000个点。
  该仪器能解决各类测量问题,比如在A320系列飞机机身处的内着陆襟翼的检测中,Leica激光跟踪仪用于装配线和拆除工装后的检测。
  此外,不莱梅工厂还运用了Leica激光跟踪仪的选配附件,例如手动操作的轻便型T-Probe全能测量系统。它可让测量工作更快速而有效,可检测隐藏点的坐标,触及传统测量手段所无法企及的领域和目标。
  其应用软件和控制系统可以在线同全部四台LTD800型激光跟踪仪兼容,不来梅工厂的团队还介入了T-Probe 和T-Cam系统的早期开发。以往对于飞机着陆襟翼的不间断测量,或是通过激光跟踪仪两次转站,或是通过一次定位法,但是仍需要旋转测量目标,现在T-Probe仅需一次设置即可完成,节约大量时间,还具有良好稳定性和低维护成本。
  波龙(Blum)在线检测技术
  在线检测也称实时检测,包含了实时对刀具检测,并依据检测的结果做出处理,及针对工件进行定位及加工完毕后测量的功能。德国波龙(BLUM)是机床在线镭射刀具非接触式监控的创始者,在加工中心在线刀具测量及工件检测领域领先。
  客户关注机床的利用率、使用安全性及所制造的产品质量,影响这三方面的因素有以下几点:在机床设定阶段是否获得优化的刀具设定时间、工件找正时间;工件加工时间内是否可实现合理的加工工艺流程、进行合理的刀具使用及刀具磨损补偿;最后在工件测量阶段,工件测量时间及准确性如何。
  对此,BLUM提供了镭射刀具在线监控系统以及工件在线测量系统,既省工时又提高测量精度,并及时修正系统误差和随机误差,实现加工测量一体化。
  BLUM镭射刀具监控系统的功能与特徵;1)自动进行刀具设定,更新刀具表数据;自动设定功能有效减少了对刀时间,可精确测量刀具在加工状态的尺寸,避免由于主轴轴向拉伸及径向跳动所造成的负面影响。2)对刀具长度、半径及切刃磨损进行实时监控,确保加工精度,通过监控切刃改善工件表面质量。3)对机床3轴温度漂移进行补偿。4)多种刀具测试功能。由此,根据用户的个性化需求,可展开不同种特殊刀具的检测。
  BLUM镭射刀具监控系统
  美国API公司
  激光跟踪仪作为一种高精度便携式的三坐标测量设备,在世界汽车制造业的用途不断扩增。美国API公司作为激光跟踪仪发明人,上海通用选用该公司的TrackerII(Plus)激光跟踪仪用于生产现场工装检测以及白车身和冲压件测量。以下的解决方案将有效改观传统的光线阻断问题﹕一个是晶鼢 Z(ADM,Absolute Distance Measurement)技术,另一个是智能测头技术(Intelliprobe)。
  传统的激光跟踪仪采用激光干涉的原理,来测量靶球到跟踪头的距离,要求激光头和靶球间的光线始终不能被阻断,这在测量汽车工装夹具时往往是很难保证。API的绝对测距(ADM)技术基于红外光脉冲反射拍频计数原理,允许跟踪过程中断光,甚至可直接将靶球放至目标位置,再令跟踪头指向靶球实施测量,其10m内测量精度可达0.02mm。
  TrackerII (Plus) 所支持的智能测头技术
  事实证明,ADM技术有助于在线检测汽车夹具重复定位精度的提高,通常将光学靶安装在活动的夹头上,待每次夹头到达工作位置后,软件驱动跟踪头便指向光学靶的理论位置,而实际上每次夹头所处位置都将偏离理论值,跟踪头将在理论位置周围以螺旋线轨迹运动搜索光学靶,锁定目标后再用ADM技术测出光学靶到跟踪头的距离,从而计算出此时夹头所处实际位置。
  在软件的配合下,激光跟踪仪能在极短时间内(通常只需几秒锺),测到多个夹头的重复定位精度,精度远高出数码相机交汇照相测量技术水准。
  API的TrackerII(Plus)还支持智能测头技术,可以用测杆尖端测量激光照射不到的工件背面以及较深的孔和槽。(API美国自动精密工程供稿)
  霍梅尔的光学非接触在线检测技术
  霍梅尔的轴类零件综合测量仪,是柔性检测能力强的光学扫描检测与电感测量的结合体。 接触式测量系统采用多点多测头结构,既有电感传感器,又有大量程数字式增量传感器,在凸轮轴的每个轴颈和凸轮上各设置多个测量截面,同时测量凸轮轴的各轴颈的直径、圆度、圆柱度和跳动,以及凸轮的基圆半径、基圆跳动、凸轮顶点角度和凸轮升程曲线。
  光学非接触测量系统运用光电扫描影像处理的测量原理,通过光电子线性电荷耦合传感器件(CCD)的射线对工件的轮廓进行自动扫描。为进行动态测量,在工件旋转时自动记录工件轮廓影像的全部数据。
  测量周期可由程序控制,将许多个单个测量项目,合并到一次最佳的自动综合测量程序中运行,分辨率极高,整个工件可被迅速且精确地测量出来。
  霍梅尔凸轮轴在线检测机的测量节拍,高达每件20秒
  光学非接触测量系统的优势在于,可将接触式测量系统难以测量的项目,通过光学扫描进行测量,这包括凸轮轴的各个轴颈和凸轮的台阶端面的轴向位置、各个台阶圆角的圆弧轮廓和半径、倒角的形状和角度宽度、沟槽宽度、相位角度、小锥度等。
  配合集成的接触式电感测头,还可同时测量端面跳动。一次装夹就可以测量复杂工件的几何形状,测量步骤全部自动控制,测量分辨率达0.1微米。
  凸轮轴在线检测机还革新性地、将光学表面探伤(缺陷检测)技术融合到测量系统中。通过视觉图像识别系统(OPTI-SENS Technology),全自动扫描凸轮轴的各个轴颈和各个凸轮的表面缺陷。

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