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多傳感器技術(shù)在坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備上的創(chuàng)新性發(fā)展


  來源: 傳感器專家網(wǎng) 時(shí)間:2019-12-06 作者:Angel
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傳統(tǒng)上,高級(jí)坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備分為三類,即坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMMs)、光學(xué)數(shù)字化儀和掃描儀(ODS)以及視頻測(cè)量機(jī)(VMMs)。最初,這三種坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備主要針對(duì)不同的市場(chǎng)領(lǐng)域:CMM–機(jī)械加工、制造和中大型塑料零件;ODS–逆向工程;VMM–小零件、電子元件和組件。如今,隨著ODS和VMM傳感器和軟件功能的增強(qiáng),這些原始市場(chǎng)領(lǐng)域正變得越來越模糊。多傳感器功能坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)的出現(xiàn),可在單個(gè)測(cè)量設(shè)置中利用不同的傳感器技術(shù),從而可以檢查所有零件的拓?fù)浜蛶缀翁卣鳌?


 


多傳感器機(jī)器已經(jīng)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了一段時(shí)間,從而可將觸覺、光學(xué)和激光傳感器集成到單個(gè)測(cè)量平臺(tái)上。傳感器可以使用機(jī)器和電動(dòng)頭部運(yùn)動(dòng)(CMM)的組合在零件周圍進(jìn)行操作,或者使用線性和旋轉(zhuǎn)機(jī)器運(yùn)動(dòng)(VMM)的組合將零件呈現(xiàn)給傳感器。一些更大和更復(fù)雜的VMM還具有集成的電動(dòng)探針頭,為最復(fù)雜的零件檢查提供了機(jī)械運(yùn)動(dòng)和傳感器運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)組合。


隨著零件檢驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)車間,許多應(yīng)用都需要具有多傳感技術(shù)的單個(gè)測(cè)量站,以確保在單個(gè)測(cè)量周期內(nèi)捕獲100%的零件幾何形狀。隨著多傳感器設(shè)備配置的出現(xiàn),需要擴(kuò)展計(jì)量軟件,將眾多傳感技術(shù)整合到無縫用戶體驗(yàn)中,并整合通用的檢測(cè)零件程序。


過去幾年,所有主要的CMM制造商一直在向傳統(tǒng)的觸覺CMM添加多傳感器功能,而VMM制造商也在其機(jī)器結(jié)構(gòu)中添加了附加傳感器以擴(kuò)展測(cè)量能力。如今,全球所有頂級(jí)CMM供應(yīng)商現(xiàn)在都還提供多傳感器VMM,以確保他們能夠提供多傳感器解決方案,而不論客戶的應(yīng)用需求如何。 



隨著安裝在標(biāo)準(zhǔn)的6軸工業(yè)機(jī)器人上的結(jié)構(gòu)化光掃描傳感器的普及,在過去幾年中已逐漸取代傳統(tǒng)上用于這些應(yīng)用的水平坐標(biāo)測(cè)量機(jī),從而進(jìn)入了汽車鈑金和車身檢查市場(chǎng)。該機(jī)器人系統(tǒng)提供了車間生產(chǎn)解決方案,可快速捕獲并生成完整的3D表面幾何圖形,并立即進(jìn)行CAD比較和分析。工業(yè)界為了獲取過程控制所需的全部信息,并僅提取所需零件幾何圖形的壓倒性趨勢(shì),與傳統(tǒng)CMM和多傳感器CMM方法有著截然不同的方法,在該方法中,CMM軟件被指示按特征進(jìn)行測(cè)量。


CMM和VCMM框架仍然是當(dāng)今最精確的傳感器載體。盡管試圖通過誤差映射、外部跟蹤機(jī)器人位置或使用攝影測(cè)量技術(shù)來提高6軸機(jī)器人測(cè)量精度的性能,但機(jī)器人測(cè)量解決方案無法滿足許多零件制造過程的精度要求。


在過去的幾十年中,CMM變得更快、更精確、更便宜,CMM制造商的發(fā)展包括使結(jié)構(gòu)更堅(jiān)固、更輕且具有熱補(bǔ)償功能,以便在傳統(tǒng)的溫度控制質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室之外使用。在過去的十年中,有很多猜測(cè)與CMM的消亡有關(guān),但實(shí)際上,以高精度為前提的替代方案是什么?CMM價(jià)格合理、可靠、可重復(fù)、準(zhǔn)確,任何替代技術(shù)都必須包括所有這些。因此,CMM能夠“繼續(xù)前進(jìn)”并在與下一代傳感器技術(shù)集成中找到新的角色也就不足為奇了。


當(dāng)前,CMM、VMM和ODS之間的原始界限幾乎已經(jīng)被侵蝕。新興的傳感器技術(shù)已經(jīng)將多傳感器平臺(tái)推向主流的車間計(jì)量應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)藍(lán)光光學(xué)掃描傳感器從機(jī)器人跳到CMM并開始“捕捉”更高精度的零件檢驗(yàn)要求時(shí),見證這些先進(jìn)的多傳感器尺寸測(cè)量平臺(tái)的滲透將是有趣的。

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