面向新世紀(jì)迅速發(fā)展的精密測(cè)量技術(shù)
發(fā)布日期:2012-08-10 蘭生客服中心 瀏覽:2543
當(dāng)前,制造業(yè)省人化、自動(dòng)化趨勢(shì)進(jìn)展迅猛異常,而測(cè)量作業(yè)在此過(guò)程中是不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它與生產(chǎn)加工和制品運(yùn)送同等重要。制造業(yè)對(duì)測(cè)量?jī)x器的需求,在經(jīng)過(guò)1998、1999年的低迷疲軟之后,2000年后有了較明顯的增長(zhǎng)。當(dāng)今世界,提高運(yùn)營(yíng)效率已成為制造業(yè)面臨的重大課題,制造技術(shù)也隨之掀起了不斷革新的浪潮。在這種注重經(jīng)營(yíng)和技術(shù)創(chuàng)新的前提下,對(duì)測(cè)量?jī)x器行業(yè)也提出了更高的要求,即量?jī)x產(chǎn)品必須實(shí)現(xiàn)高速、高精度和系統(tǒng)化,而且必須與IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相對(duì)應(yīng),同時(shí)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)質(zhì)量管理。目前,各大公司針對(duì)測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭,正在加大資金投入,積極開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文擬介紹近年來(lái)各公司面向新世紀(jì)開(kāi)發(fā)的精密測(cè)量新技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品。
需求由疲軟轉(zhuǎn)向增長(zhǎng)
由于受到長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呆滯的影響,自1998年以來(lái),精密測(cè)量?jī)x器的需求一直處于不景氣狀態(tài)。測(cè)量?jī)x器是一個(gè)深受機(jī)床和汽車工業(yè)動(dòng)向影響的行業(yè)。以日本的情況為例,1999年日本機(jī)床的訂貨回升,對(duì)精密測(cè)量?jī)x器的需求從1999年下半年起也隨之增長(zhǎng),如卡尺、千分尺等的產(chǎn)量均有所回升。當(dāng)然,1999年由于產(chǎn)品單件價(jià)格下滑等因素,測(cè)量?jī)x器行業(yè)總的形勢(shì)仍有兩位數(shù)字的下降幅度。
進(jìn)入2000年以后,盡管增長(zhǎng)緩慢,但從年初開(kāi)始,連續(xù)9個(gè)月精密測(cè)量?jī)x器的產(chǎn)值均呈正值增長(zhǎng)。其中,傳統(tǒng)型號(hào)的產(chǎn)品仍占市場(chǎng)的主流,但在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、粗糙度測(cè)量?jī)x、圓度測(cè)量?jī)x等方面,則對(duì)高精度產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)十分突出。預(yù)計(jì),今后對(duì)那些面向質(zhì)量管理的測(cè)量輔助系統(tǒng)及裝置需求將有更大的增長(zhǎng)。
必須注意的是,客戶所要求的測(cè)量精度已由微米級(jí)向納米級(jí)提升,而且這種提升的趨勢(shì)一年比一年迅猛。如果不能適應(yīng)此種需求去開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,則將難以擴(kuò)大精密測(cè)量?jī)x器的市場(chǎng)規(guī)模。當(dāng)前,尤其是與半導(dǎo)體相關(guān)的領(lǐng)域,測(cè)量技術(shù)不敷應(yīng)用的狀況亟待改善。
據(jù)日本有關(guān)的調(diào)查顯示,各測(cè)量?jī)x器相關(guān)企業(yè)2000年的產(chǎn)值(以1998年度為100進(jìn)行比較計(jì)算)將有兩位數(shù)字的增長(zhǎng),增長(zhǎng)幅度可望達(dá)到10%~30%。其中,BLOM-LMT公司的產(chǎn)值增長(zhǎng)幅度估計(jì)將達(dá)80%,SOL公司的產(chǎn)值可增長(zhǎng)90%。這些企業(yè)大都經(jīng)營(yíng)國(guó)外測(cè)量機(jī)產(chǎn)品,他們的增長(zhǎng)幅度明顯高于日本國(guó)內(nèi)企業(yè)。日本測(cè)量?jī)x器企業(yè)中,以東京精密公司的增長(zhǎng)幅度最高,估計(jì)2000年將增長(zhǎng)60%,銷售的產(chǎn)品中,70%以上為半導(dǎo)體制造行業(yè)所需的測(cè)量?jī)x器。
努力增強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力
面對(duì)需求增長(zhǎng)的良好勢(shì)頭,各公司正在加大資金投入,努力增強(qiáng)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的能力。如以機(jī)床行業(yè)為最大用戶的索尼精密工程公司,在其下屬的伊勢(shì)原事業(yè)所內(nèi)建立了“校正中心”,從2000年10月開(kāi)始承接檢測(cè)測(cè)量?jī)x器偏移及修理校正的委托業(yè)務(wù),并和專門生產(chǎn)電動(dòng)測(cè)微儀的索尼テヶトロニヶス公司合作,通過(guò)索尼公司內(nèi)部的協(xié)作,對(duì)機(jī)械式和電動(dòng)式測(cè)微儀進(jìn)行委托校正服務(wù),預(yù)計(jì)2001年的營(yíng)業(yè)收入將達(dá)1億日元。
當(dāng)前,制造業(yè)省人化、自動(dòng)化趨勢(shì)進(jìn)展迅猛異常,而測(cè)量作業(yè)在此過(guò)程中是不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它與生產(chǎn)加工和制品運(yùn)送同等重要。制造業(yè)對(duì)測(cè)量?jī)x器的需求,在經(jīng)過(guò)1998、1999年的低迷疲軟之后,2000年后有了較明顯的增長(zhǎng)。當(dāng)今世界,提高運(yùn)營(yíng)效率已成為制造業(yè)面臨的重大課題,制造技術(shù)也隨之掀起了不斷革新的浪潮。在這種注重經(jīng)營(yíng)和技術(shù)創(chuàng)新的前提下,對(duì)測(cè)量?jī)x器行業(yè)也提出了更高的要求,即量?jī)x產(chǎn)品必須實(shí)現(xiàn)高速、高精度和系統(tǒng)化,而且必須與IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相對(duì)應(yīng),同時(shí)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)質(zhì)量管理。目前,各大公司針對(duì)測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭,正在加大資金投入,積極開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文擬介紹近年來(lái)各公司面向新世紀(jì)開(kāi)發(fā)的精密測(cè)量新技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品。
需求由疲軟轉(zhuǎn)向增長(zhǎng)
由于受到長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呆滯的影響,自1998年以來(lái),精密測(cè)量?jī)x器的需求一直處于不景氣狀態(tài)。測(cè)量?jī)x器是一個(gè)深受機(jī)床和汽車工業(yè)動(dòng)向影響的行業(yè)。以日本的情況為例,1999年日本機(jī)床的訂貨回升,對(duì)精密測(cè)量?jī)x器的需求從1999年下半年起也隨之增長(zhǎng),如卡尺、千分尺等的產(chǎn)量均有所回升。當(dāng)然,1999年由于產(chǎn)品單件價(jià)格下滑等因素,測(cè)量?jī)x器行業(yè)總的形勢(shì)仍有兩位數(shù)字的下降幅度。
進(jìn)入2000年以后,盡管增長(zhǎng)緩慢,但從年初開(kāi)始,連續(xù)9個(gè)月精密測(cè)量?jī)x器的產(chǎn)值均呈正值增長(zhǎng)。其中,傳統(tǒng)型號(hào)的產(chǎn)品仍占市場(chǎng)的主流,但在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、粗糙度測(cè)量?jī)x、圓度測(cè)量?jī)x等方面,則對(duì)高精度產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)十分突出。預(yù)計(jì),今后對(duì)那些面向質(zhì)量管理的測(cè)量輔助系統(tǒng)及裝置需求將有更大的增長(zhǎng)。
必須注意的是,客戶所要求的測(cè)量精度已由微米級(jí)向納米級(jí)提升,而且這種提升的趨勢(shì)一年比一年迅猛。如果不能適應(yīng)此種需求去開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,則將難以擴(kuò)大精密測(cè)量?jī)x器的市場(chǎng)規(guī)模。當(dāng)前,尤其是與半導(dǎo)體相關(guān)的領(lǐng)域,測(cè)量技術(shù)不敷應(yīng)用的狀況亟待改善。
據(jù)日本有關(guān)的調(diào)查顯示,各測(cè)量?jī)x器相關(guān)企業(yè)2000年的產(chǎn)值(以1998年度為100進(jìn)行比較計(jì)算)將有兩位數(shù)字的增長(zhǎng),增長(zhǎng)幅度可望達(dá)到10%~30%。其中,BLOM-LMT公司的產(chǎn)值增長(zhǎng)幅度估計(jì)將達(dá)80%,SOL公司的產(chǎn)值可增長(zhǎng)90%。這些企業(yè)大都經(jīng)營(yíng)國(guó)外測(cè)量機(jī)產(chǎn)品,他們的增長(zhǎng)幅度明顯高于日本國(guó)內(nèi)企業(yè)。日本測(cè)量?jī)x器企業(yè)中,以東京精密公司的增長(zhǎng)幅度最高,估計(jì)2000年將增長(zhǎng)60%,銷售的產(chǎn)品中,70%以上為半導(dǎo)體制造行業(yè)所需的測(cè)量?jī)x器。
努力增強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力
面對(duì)需求增長(zhǎng)的良好勢(shì)頭,各公司正在加大資金投入,努力增強(qiáng)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的能力。如以機(jī)床行業(yè)為最大用戶的索尼精密工程公司,在其下屬的伊勢(shì)原事業(yè)所內(nèi)建立了“校正中心”,從2000年10月開(kāi)始承接檢測(cè)測(cè)量?jī)x器偏移及修理校正的委托業(yè)務(wù),并和專門生產(chǎn)電動(dòng)測(cè)微儀的索尼テヶトロニヶス公司合作,通過(guò)索尼公司內(nèi)部的協(xié)作,對(duì)機(jī)械式和電動(dòng)式測(cè)微儀進(jìn)行委托校正服務(wù),預(yù)計(jì)2001年的營(yíng)業(yè)收入將達(dá)1億日元。
三豐公司為了增強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力,已于2000年4月在川崎市高津區(qū)建立了由總公司直接管轄的“川崎研究開(kāi)發(fā)中心”,該中心將對(duì)三豐集團(tuán)的研究開(kāi)發(fā)力量進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配,使公司分散在國(guó)內(nèi)外的研究所、開(kāi)發(fā)部門相互聯(lián)接為一個(gè)整體,從而大大增強(qiáng)了開(kāi)發(fā)能力。現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出非接觸式測(cè)量機(jī)和新型卡尺、千分尺等。該中心的運(yùn)作方式大體如下:首先將三豐集團(tuán)分散于國(guó)內(nèi)外的研究部、研究所聯(lián)為一體,再按其特點(diǎn)分別從事關(guān)鍵技術(shù)、新產(chǎn)品、新技術(shù)的開(kāi)發(fā)工作,最后由中心匯總至生產(chǎn)之中。
東京精密公司則非常重視那些具有特殊技能的專業(yè)技術(shù)人員,在法定的工作年限內(nèi)(通常為60歲),讓他們擔(dān)任重要的管理職務(wù),并委任他們?yōu)楣镜?ldquo;常務(wù)理事”。對(duì)于這些具有技術(shù)專長(zhǎng)的人員,工作年限可以延長(zhǎng)到65歲;同時(shí),還采取減少集體股份和增加個(gè)人持股等措施,以適應(yīng)圍繞企業(yè)周邊的環(huán)境變化,提高經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)的透明度。
另一個(gè)值得注意的動(dòng)向是外國(guó)公司設(shè)在日本的法人企業(yè)正在竭力擴(kuò)大其日本市場(chǎng)的占有份額。如BLUM-LMT公司是德國(guó)測(cè)量機(jī)企業(yè)BLUM-NOVOTEST公司在日本建立的法人企業(yè),該公司成立于1999年2月,德國(guó)BLUM公司以此為橋梁,大力向包括日本在內(nèi)的亞洲地區(qū)開(kāi)展了營(yíng)銷活動(dòng)。BLUM-LMT公司主要銷售利用激光測(cè)量尺寸、形狀的各種測(cè)量系統(tǒng),如該公司的激光可控式微型工具測(cè)量裝置,采用非接觸方式隨機(jī)測(cè)量切削工具的長(zhǎng)度、直徑、振擺、磨損及折斷等情況,可有效提高加工精度和生產(chǎn)效率。該公司的接觸式傳感器Z-NANO是一種高精度檢測(cè)裝置,傳感器配有三維測(cè)頭,檢測(cè)時(shí)測(cè)頭只需以極小的壓力接觸被測(cè)對(duì)象,檢測(cè)信號(hào)的傳輸則采用光學(xué)原理,為非接觸傳輸。Z-NANO的測(cè)量精度很高,測(cè)頭的重復(fù)精度達(dá)0.5μm。BLUM-LMT公司在提供檢測(cè)儀器的同時(shí),還提供相應(yīng)的技術(shù)服務(wù)。
MARPOSS公司近1~2年來(lái),特別注重元件的商品供應(yīng),他們看準(zhǔn)了其他公司在制作測(cè)量?jī)x器時(shí)急需大量的零部件,因此加大了元件的供應(yīng)批量。另外,該公司的電動(dòng)測(cè)微儀超小型測(cè)頭系列可進(jìn)行1μm以下的精密測(cè)量。
德國(guó)最大的測(cè)量機(jī)制造企業(yè)瑪勒公司最初是向日本推銷卡尺之類的小型測(cè)量工具,隨后才銷售三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等大型測(cè)量設(shè)備,斃展境送晟菩碌男⌒蜏y(cè)量機(jī)專銷網(wǎng)點(diǎn)外,還開(kāi)展了網(wǎng)上銷售業(yè)務(wù),他們?cè)噲D通過(guò)多種銷售渠道擴(kuò)大市場(chǎng)占有份額。該公司以日本總代理TECHNO精密公司為核心,先后在東京、大阪、名古屋、九州等地區(qū)建立和完善了代銷網(wǎng)點(diǎn),同時(shí),配合網(wǎng)上銷售,已經(jīng)建立起一個(gè)小型測(cè)量裝置的專門銷售體制。
非接觸、高效率是測(cè)量技術(shù)的重要發(fā)展方向
近來(lái)來(lái),精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展迅速,成果喜人。例如在線測(cè)量技術(shù),已可進(jìn)行加工狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示,根據(jù)對(duì)加工狀態(tài)的監(jiān)控,可及時(shí)檢測(cè)是否出現(xiàn)異常狀況,從而可大幅度提高生產(chǎn)效率。另外,對(duì)于機(jī)床控制裝置,則要求高精度化、低成本和小型化。其中,最重要的是高精度化,因?yàn)橹T如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等均要求其組成零部件必須具有非常高的精度,以便減少噪聲、防止環(huán)境污染和節(jié)省能耗,這些都是時(shí)代對(duì)制造業(yè)提出的緊迫要求。
在高精度加工和質(zhì)量管理過(guò)程中,通常均需使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、圓度形狀測(cè)量機(jī)、表面粗糙度測(cè)量機(jī)、各種長(zhǎng)度及角度測(cè)量裝置等設(shè)備。光學(xué)測(cè)量機(jī)是以光學(xué)系統(tǒng)等硬件為主要功能部件的制品,因此,隨著光機(jī)電一體化、系統(tǒng)化的進(jìn)展,光學(xué)測(cè)量技術(shù)有了迅速的發(fā)展,相應(yīng)的測(cè)量機(jī)產(chǎn)品大量涌現(xiàn),測(cè)量軟件的開(kāi)發(fā)也日益受到重視。
近年來(lái),利用光學(xué)原理開(kāi)發(fā)的非接觸測(cè)量機(jī)及各種裝置非常多。如MARPOSS公司的非接觸式工具測(cè)量系統(tǒng)Mida Laser就是利用激光測(cè)頭的新型測(cè)量機(jī),該機(jī)可在CNC機(jī)床保持運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,自動(dòng)對(duì)所用工具進(jìn)行非接觸測(cè)量,并可根據(jù)測(cè)量所得數(shù)值,對(duì)工具進(jìn)行自動(dòng)定位。索尼精密工程公司的非接觸形狀測(cè)量機(jī)YP20/21也是利用半導(dǎo)體激光高速高精度自動(dòng)聚焦傳感器的形狀測(cè)量機(jī),所用刻度尺均系標(biāo)準(zhǔn)元件。傳感器和載物臺(tái)均由微型計(jì)算機(jī)控制,具有優(yōu)異的操作性能和數(shù)據(jù)處理功能。YKT公司銷售的非接觸三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)Zip250是一種高剛性、高速、高精度的新型測(cè)量機(jī)。該機(jī)載物臺(tái)的承載重量為25kg,刻度尺的分辨率(X、Y、Z軸)均為0.00025mm。機(jī)上配裝了帶數(shù)碼法蘭盤的CCD攝像機(jī)和最新DSP轉(zhuǎn)換器,因此,可進(jìn)行高速圖像處理測(cè)量,同時(shí),也可與接觸式測(cè)頭并用進(jìn)行相關(guān)測(cè)量。
隨著非接觸、高效率測(cè)量機(jī)的大量出現(xiàn),專家們預(yù)計(jì),21世紀(jì)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向大致如下:
(1)測(cè)量精度由μm級(jí)向nm級(jí)發(fā)展,進(jìn)一步提高測(cè)量分辨率;
(2)由點(diǎn)測(cè)量向面測(cè)量過(guò)渡,提高整體測(cè)量精度(即由長(zhǎng)度的精密測(cè)量擴(kuò)展至形狀的精密測(cè)量);
(3)隨著圖像處理等新技術(shù)的應(yīng)用,遙感技術(shù)在精密測(cè)量工程中將得到推廣和普及;
(4)隨著標(biāo)準(zhǔn)化體制的確立和測(cè)量不確定度的數(shù)值化,將有效提高測(cè)量的可靠性。
總之,測(cè)量技術(shù)必須實(shí)現(xiàn)高精度化,同時(shí)也要求實(shí)現(xiàn)高速化和高效率化,因此,非接觸測(cè)量和高效率測(cè)量也就必然成為新世紀(jì)精密測(cè)量技術(shù)的重要發(fā)展方向。
不斷開(kāi)發(fā)高性能產(chǎn)品
需求形勢(shì)的好轉(zhuǎn),進(jìn)一步激發(fā)了生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的積極性。近年來(lái),各公司不斷推出高性能的測(cè)量機(jī)產(chǎn)品。在高分辨率方面,前述索尼公司的YP20/21最為突出,該機(jī)是一種超高精度非接觸式形狀測(cè)量機(jī),其Z軸的分辨率高達(dá)10nm,重復(fù)精度為±30nm。該公司還生產(chǎn)一種小型激光刻度尺BS77,其分辨率在10nm以下。
在形狀精密測(cè)量方面,最近市場(chǎng)上出現(xiàn)了配裝高速高密度掃描測(cè)頭的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),如東京精密公司開(kāi)發(fā)的CONTURA三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)就匯集了最新掃描技術(shù),可進(jìn)行高密度數(shù)據(jù)采集(200點(diǎn)/秒)。該機(jī)安裝了高速掃描測(cè)頭VASTXT,最大掃描速度為70mm/秒,測(cè)量范圍(X、Y、Z)=700mm×1000mm×600mm。該公司開(kāi)發(fā)的圓度、圓柱形狀測(cè)量機(jī)RONDCOM65A,據(jù)稱可測(cè)量目前世界上可達(dá)到的最高回轉(zhuǎn)精度0.01μm,測(cè)量機(jī)上也配有最新的解析程序TIMS,可實(shí)現(xiàn)高速高效率精密測(cè)量作業(yè),最大測(cè)量直徑為φ420mm,左右送進(jìn)范圍為220mm,上下送進(jìn)范圍為500mm。
英國(guó)Taylor Hobson公司開(kāi)發(fā)出一種分離式表面形狀及粗糙度測(cè)量機(jī),操作、顯示均采用紅外線信號(hào),因此,可對(duì)驅(qū)動(dòng)測(cè)量部分進(jìn)行遙控。驅(qū)動(dòng)測(cè)量部分采用2μm測(cè)頭,測(cè)量范圍為1mm,分辨率為16nm。另外,該公司還開(kāi)發(fā)出Tarlyrond 265/290系列圓度及圓柱度測(cè)量機(jī),該機(jī)測(cè)量范圍廣,可對(duì)小至幾mm的微型零件,大至75kg的大型零件,進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)量。該機(jī)配有自動(dòng)定心及矯正裝置,立柱可上下移動(dòng),杠桿可前后移動(dòng),可對(duì)工件的內(nèi)圓、外徑、端面進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)量。Tarlyrond測(cè)量機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)不同需要,選擇不同的配置組合。該機(jī)的測(cè)量范圍為φ350~500mm,測(cè)量圓度精度為±(0.04μm+0.3μm/m)。
Brown & Sharpe 公司開(kāi)發(fā)的PMM-C700測(cè)量機(jī)采用不移動(dòng)橋架的結(jié)構(gòu),從而可長(zhǎng)期保證橋架移動(dòng)型結(jié)構(gòu)難以達(dá)到的高精度和高穩(wěn)定性。該機(jī)的最小分辨率為0.005μm,可對(duì)凸輪軸、渦輪葉片等復(fù)雜形狀的機(jī)械零件進(jìn)行高速高精度測(cè)量。
齒輪形狀曲線復(fù)雜,測(cè)量起來(lái)極為困難。日本大阪精密機(jī)械公司開(kāi)發(fā)出一種準(zhǔn)雙曲面齒輪測(cè)量機(jī),型號(hào)為HyB-35,該機(jī)不僅可進(jìn)行三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)那樣的晶格結(jié)點(diǎn)測(cè)量,而且可在線性方面對(duì)輪齒的棱邊進(jìn)行測(cè)量,從而捕捉到導(dǎo)致出現(xiàn)噪聲和振動(dòng)的微細(xì)形狀誤差,以進(jìn)一步提高齒輪精度。
分辨率達(dá)到0.1μm的刻度尺
索尼精密工程公司開(kāi)發(fā)出一種非接觸圖像測(cè)量機(jī),型號(hào)為YF10。這是一種利用圖像處理技術(shù)的精密測(cè)量機(jī),機(jī)上配置了數(shù)字?jǐn)z像裝置,采用了全軸分辨率為0.1μm的刻度尺;此外,該機(jī)還采用閉環(huán)控制系統(tǒng),可進(jìn)行高精度測(cè)量。
三豐公司開(kāi)發(fā)出一種快速成像接觸測(cè)量系統(tǒng),可使過(guò)去利用CCD的圖像測(cè)量機(jī)功能更加完善,操作更為簡(jiǎn)便。利用此種新型接觸測(cè)頭,也可進(jìn)行非接觸測(cè)量。
東京精密公司開(kāi)發(fā)的便攜式三維測(cè)量系統(tǒng)Optigo,是一種高效高速測(cè)量三維曲面的新型測(cè)量裝置,該裝置配有新設(shè)計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),可對(duì)汽車的門窗,阻尼器等大型零件進(jìn)行高速非接觸測(cè)量。
在通常情況下,作為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的測(cè)量機(jī)具,必須保證在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中具有良好的操作性能,而且必須力求節(jié)省所占用的空間。如三豐公司開(kāi)發(fā)出一種柔性測(cè)量裝置QM-Measure,這是專門為在加工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量復(fù)雜形狀而研制的袖珍型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便,價(jià)格低廉。西鐵城公司開(kāi)發(fā)出一種電動(dòng)測(cè)微儀用的小型上置式DTM-C系列,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械小型化和高精度化,進(jìn)深達(dá)7cm,而體積卻減小了2/3,非常便于安裝在其他生產(chǎn)設(shè)備上使用,該裝置的最小分辨率為0.1μm。
RENISHAW公司專門為加工中心和車床開(kāi)發(fā)了一種非接觸式工具檢測(cè)系統(tǒng)NC1,這是一種高速非接觸式測(cè)量系統(tǒng),能快速進(jìn)行工具長(zhǎng)度、直徑的測(cè)量,該系統(tǒng)的特點(diǎn)是可在激光束的任意位置上對(duì)工具進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量范圍0.2~0.8mm,分辨率為1μm。NC1系統(tǒng)采用了新型激光技術(shù),既可保證測(cè)頭的精度特性,又便于安裝,且無(wú)需作特別的維護(hù)。該系統(tǒng)在正常情況下,其使用壽命可達(dá)100萬(wàn)次測(cè)量。
在超精密及半導(dǎo)體零件的檢測(cè)等方面,要求測(cè)距僅約1nm。以往nm級(jí)精度的測(cè)量大都依靠激光干涉儀,激光干涉儀是利用光的波長(zhǎng)作為測(cè)量基準(zhǔn),光線隨著通過(guò)的媒體折射率的不同而變化,因此,進(jìn)行高精度測(cè)量時(shí),還必須進(jìn)行精密的補(bǔ)償。HEIDENHAIN公司開(kāi)發(fā)出一種高精度高分辨率測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)LIP382/372,可取代以往的激光干涉儀。該系統(tǒng)的測(cè)量基準(zhǔn)是固定的,因此,不易受氣壓、溫度等空氣變化的影響。LIP的刻度尺是在Zerodur玻璃陶瓷上采用TITANID格柵,可以刻出非常細(xì)小的刻度;刻度尺的縱向距離可保持0.5μm精度,其重復(fù)精度極高,只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的補(bǔ)償,在小于1mm距離內(nèi)的測(cè)量精度可達(dá)數(shù)nm,而且其信號(hào)非常穩(wěn)定。
綜觀當(dāng)前精密測(cè)量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,有如下一些特點(diǎn):普遍追求高速、高精度、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化;為了便于在線測(cè)量,各公司正在大力開(kāi)發(fā)小型化的精密測(cè)量裝置;為了增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,生產(chǎn)廠家均在努力加強(qiáng)質(zhì)量管理,降低生產(chǎn)成本。隨著全球IT產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,精密測(cè)量領(lǐng)域也不斷開(kāi)發(fā)出適應(yīng)IT特點(diǎn)的測(cè)量機(jī)產(chǎn)品?梢灶A(yù)計(jì),面對(duì)新世紀(jì)的需求,精密測(cè)量技術(shù)將進(jìn)一步集約化,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更為緊湊,操作性能進(jìn)一步提高,自動(dòng)化水平也必將提升到新的檔次。當(dāng)然,各廠家高性能產(chǎn)品之間的競(jìng)爭(zhēng)也必然更加激烈,誰(shuí)搶先擁有高精尖的測(cè)量技術(shù),擁有先進(jìn)的管理系統(tǒng),誰(shuí)就將在競(jìng)爭(zhēng)中穩(wěn)操勝券。
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位置檢測(cè)裝置在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
1數(shù)控系統(tǒng)對(duì)位置檢測(cè)裝置的要求 位置檢測(cè)裝置是指能夠把機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成一定形式的電信號(hào)的裝置,是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。在閉環(huán)系統(tǒng)中,它的主要作用是檢測(cè)位移量,并發(fā)出反饋信號(hào)和數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號(hào)相比較,若有偏差,經(jīng)放大后控制執(zhí)行部件,
2015-05-13 -
數(shù)控機(jī)床集成在線測(cè)量技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床作為一種高效、高精度的制造裝備在制造企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,而且正朝著高精度、高效率、開(kāi)放化、智能化、復(fù)合化的方向發(fā)展。復(fù)合化的目標(biāo)是盡可能地在一臺(tái)機(jī)床上利用一次裝卡完成全部或大部分的加工任務(wù),以保證工件位置精度,提高生產(chǎn)效率 。加之
2014-07-07 -
針腳尺寸檢測(cè)
金屬針腳的尺寸檢測(cè) 一 應(yīng)用背景 當(dāng)前很多零部件都要求進(jìn)行尺寸檢測(cè),很多情形下靠人工檢測(cè)不僅精度達(dá)不到要求而且檢測(cè)的效率很低,從而嚴(yán)重制約了產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量。本案采用了智能相機(jī)檢測(cè)不僅大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,而且使生產(chǎn)效率
2012-08-10 -
五金件的尺寸檢測(cè)方案
采用背光檢測(cè)的方式,使檢測(cè)精度達(dá)到最高。 水平視野范圍:20.5mm 相機(jī)像素?cái)?shù):640X480 pix 像素分辨率:0.032 mm/pix 檢測(cè)精度:0.0032mm 檢測(cè)時(shí)間: 15ms 檢測(cè)截圖
2012-08-10