工業(yè)智能測量 尺寸檢測 三坐標(biāo)測量
工業(yè)測量是在工業(yè)生產(chǎn)和科研各環(huán)節(jié)中,為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、模擬、測量、放樣、仿制、仿真、產(chǎn)品質(zhì)量控制、產(chǎn)品運(yùn)動狀態(tài),提供測量技術(shù)支撐的一門學(xué)科。
傳統(tǒng)測量與智能測量
工業(yè)測量已經(jīng)從傳統(tǒng)測量發(fā)展到智能測量階段,可選擇的智能測量裝備種類繁多,適用于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造環(huán)節(jié)的方方面面,為企業(yè)推進(jìn)智能制造提供了強(qiáng)力支撐。
主要介紹幾何尺寸測量的智能測量裝備,涉及到長度、厚度、直徑、角度、曲面、間隙、輪廓等參數(shù)的測量。
測量的分類
什么是接觸式測量?
接觸測量法是測量器具的傳感器與被測零件表面直接接觸的測量方法。比如以觸針沿工件表面運(yùn)動并持續(xù)獲取測量點(diǎn)數(shù)據(jù),這個過程也稱之為掃描,通過掃描將采集到的形狀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為離散的幾何點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)值,從而完成物體表面形狀的建模。
其特點(diǎn)是測量的可靠性高、測量精度高、重復(fù)性好。接觸式測量的缺點(diǎn)是測量的接觸力可能會對測量器具和零件表面(如軟性表面)造成變形,從而造成測量的不確定度。非接觸式測量的重要性不斷提高,然時至今日尚未能替代接觸式測量技術(shù)。
什么是非接觸式測量?
非接觸式測量則是測量器具的傳感器與被測零件的表面不直接接觸的測量方法,通過光電、電磁、超聲波等技術(shù)為基礎(chǔ),在儀器的感受元件不與被測物體表面接觸的情況下,即可獲取被測物體的各種外表或內(nèi)在的數(shù)據(jù)特征。
非接觸測量的優(yōu)點(diǎn)是測量傳感器不與被測物體表面接觸,對被測零件表面不會構(gòu)成任何損傷,比較適合于復(fù)雜曲面以及軟性表面零件的測量。非接觸式測量采用相機(jī)探頭傳感器、激光傳感器或CT技術(shù)的形式。
智能測量裝備
三坐標(biāo)測量機(jī)是一種可在立體坐標(biāo)系內(nèi)作三個方向移動測量的光學(xué)測量儀器,可以測量幾何形狀、長度及圓周分度等。三坐標(biāo)測量機(jī)測量頭分為接觸式和非接觸式兩種,常用的測頭為接觸式測頭,其應(yīng)用范圍廣、種類多樣,測量方便靈活。三坐標(biāo)測量機(jī)的缺點(diǎn)是對測量環(huán)境要求高、不便攜,測量范圍小。
應(yīng)用場景:各種工業(yè)計(jì)量領(lǐng)域,包括汽車零部件、模具、齒輪、五金、電子、葉片的測量等。
關(guān)節(jié)臂測量機(jī)是一種便攜式接觸測量儀器,關(guān)節(jié)臂擁有6或7個自由度,可靈活旋轉(zhuǎn),對空間不同位置待測點(diǎn)的接觸模擬人手臂的運(yùn)動方式。測頭功能同三坐標(biāo)測量機(jī)。有些廠家在其測頭上附加小型結(jié)構(gòu)光掃描儀,可實(shí)現(xiàn)對工件的快速掃描,集接觸式與非接觸式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)于一體。
應(yīng)用場景:可完成尺寸檢測、點(diǎn)云掃描等。
激光跟蹤儀是一臺以激光為測距手段配以反射標(biāo)靶的儀器,它同時配有繞兩個軸轉(zhuǎn)動的測角機(jī)構(gòu),形成一個完整球坐標(biāo)測量系統(tǒng)??梢杂盟鼇頊y量靜止目標(biāo),跟蹤和測量移動目標(biāo)或它們的組合。
應(yīng)用場景:能夠方便、準(zhǔn)確地完成大尺寸、超大尺寸的工裝測量與零部件匹配等任務(wù)。
拍照測量設(shè)備是用工業(yè)相機(jī)對物體進(jìn)行連續(xù)拍照,然后運(yùn)用圖像處理軟件及技術(shù)對拍攝的照片進(jìn)行分析,來計(jì)算被測物尺寸的一種方式。拍照式測量系統(tǒng)提供高速、3D拍照式測量解決方案。
應(yīng)用場景:快速數(shù)據(jù)采集及條件復(fù)雜的車間現(xiàn)場環(huán)境。
復(fù)合式影像測量儀,就是在同一臺設(shè)備上完成工件所有類型特征的測量,避免在不同設(shè)備上二次裝夾,節(jié)省上下料的時間和多臺設(shè)備的投資。應(yīng)用復(fù)合式傳感器測量技術(shù),實(shí)現(xiàn)快捷的光學(xué)測量與接觸式掃描測量提升檢測效率。
應(yīng)用場景:小、薄、軟、復(fù)雜形狀零部件的測量。
三維光學(xué)測量系統(tǒng)是采用光束進(jìn)行測量的系統(tǒng),具有非接觸式的優(yōu)點(diǎn)。這種系統(tǒng)也稱三維藍(lán)光掃描儀,根據(jù)傳感方法不同,分為三維藍(lán)光掃描儀,激光三維掃描儀,CT斷層掃描儀等。
應(yīng)用場景:適用于待測物體幾何形狀的全尺寸三維數(shù)字化檢測,三維掃描儀。
主要用于提供校準(zhǔn)補(bǔ)償,可進(jìn)行精確完整的幾何分析,持續(xù)監(jiān)測并實(shí)現(xiàn)機(jī)床和坐標(biāo)測量機(jī)精度的提升,可用于機(jī)床設(shè)計(jì)與校準(zhǔn)、計(jì)量儀器校準(zhǔn)、電子/汽車/航空航天等行業(yè)以及研究領(lǐng)域。
應(yīng)用場景:為機(jī)床進(jìn)行校準(zhǔn),提供高精度保證。
可進(jìn)行輪廓測量和三維表面檢測,為手持式非接觸測量??蓾M足從產(chǎn)品開發(fā)、制造,到維修維護(hù)的一系列制造質(zhì)量需求。
應(yīng)用場景:應(yīng)用于汽車、鐵路、鋼鐵和航空航天等行業(yè),如車身和車門之間的間隙和面差測量,車輪輪廓檢查、制動盤測量、車輪間距測量、車輪磨損檢查和軌道磨損檢查等。
在機(jī)測量就是以機(jī)床硬件為載體,附以相應(yīng)的測量工具(硬件有:機(jī)床測頭、機(jī)床對刀儀等;軟件有宏程式、專用3D測量軟件等),在工件加工過程中,實(shí)時在機(jī)床上進(jìn)行幾何特征的測量,根據(jù)檢測結(jié)果指導(dǎo)后續(xù)工藝的改進(jìn)。