全球四大測量公司談車(chē)間測量?jì)x器發(fā)展趨勢

　　�？怂箍禍y量集團(Hexagon Metrology)旗下Romer公司的產(chǎn)品經(jīng)理Dave Armstrong認為，“目前一個(gè)確定的趨勢是測量更加靠近生產(chǎn)現場(chǎng)�！逼渥C據是便攜式關(guān)節臂型坐標測量機(PCMM)的流行——該公司在生產(chǎn)現場(chǎng)安裝使用的此類(lèi)儀器已達數千臺。Armstrong將其流行部分歸結于該產(chǎn)品測量精度的提高。例如，Romer公司最近推出的8′(2.4m)規格的Infinite系列便攜式關(guān)節臂測量機精度已達到24.5?m。用戶(hù)可以使用PCMM完成從產(chǎn)品和工藝的統計檢驗到(有時(shí)會(huì )實(shí)施的)100%全數檢測。用戶(hù)可以利用�？怂箍禍y量集團的PC-DMIS軟件從工件的CAD模型創(chuàng )建出測量程序。這種測量程序可用于檢測后續工件，指導用戶(hù)完成每一道檢測步驟。

　　Armstrong指出，盡管PCMM有可能會(huì )取代手動(dòng)量具，但根據他的看法，PCMM并不一定會(huì )取代固定式坐標測量機(CMM)。他表示，“一般來(lái)說(shuō)，便攜式關(guān)節臂測量機只是CMM的一種補充，而不會(huì )取代它。每一種測量系統都有其各自的用途。CMM非常適合批量生產(chǎn)，如果你有同一批生產(chǎn)出來(lái)的大量產(chǎn)品需要檢測，最好是編寫(xiě)一個(gè)測量程序用CMM檢測。如果你需要檢測單件或小批量產(chǎn)品，或者用CMM測量耗時(shí)太長(cháng)，那么采用關(guān)節臂測量機是一個(gè)很好的選擇�！崩�如，2008年，�？怂箍禍y量集團的Sheffield業(yè)務(wù)部開(kāi)發(fā)了用于車(chē)間測量的Discovery III坐標測量機。該機可以使用視頻傳感系統、激光傳感系統或接觸式測頭，在三種不同的測量空間范圍內(最大為762mm×1016mm×609mm)，其接觸式測頭的測量精度可達到3.9?m。

　　法如(Faro)公司產(chǎn)品經(jīng)理Rob Sanville表示，“已經(jīng)大量采用便攜式關(guān)節臂測量機(如FaroArm)的重要行業(yè)包括航空、汽車(chē)和醫療器械制造業(yè)。一般而言，任何切削加工行業(yè)都可以使用它�！庇脩�(hù)發(fā)現，PCMM能夠用于在機測量和加工中測量，這就意味著(zhù)如果工件存在誤差，通�？梢圆槐貙⑵鋸臋C床夾具上卸下，而立即對其進(jìn)行修正。法如公司還可以提供各種型號的關(guān)節臂測量機，從規格為12′(3.7m)的FaroArm Quantum測量機(空間測量精度可達60?m)，到在直徑1200mm測量空間范圍內測量精度可達5?m的PowerGage測量機。PowerGage能夠利用英國Delcam公司開(kāi)發(fā)的PowerInspect軟件從工件的CAD模型創(chuàng )建測量程序。

　　FARO Gage是PCMM的一個(gè)有趣的變化品種，它是一種1200mm的測量臂，其測量精度也達到了5?m，但不包括使用離線(xiàn)編程軟件(如PowerInspect)的接口。Sanville介紹說(shuō)，“FARO Gage是為車(chē)間設計的，可在工件加工現場(chǎng)使用。它并不一定會(huì )取代手動(dòng)量具，但確實(shí)能提供更好的測量一致性。更重要的是，它可以提供打印的測量數據報告�！盧omer公司2008年推出的MultiGage便攜式關(guān)節臂測量機是一種與此類(lèi)似的測量裝置，其1200mm長(cháng)的測量臂也能達到5?m的測量精度，該測量機是作為手持量具的一種具有柔性的替代手段而開(kāi)發(fā)的。憑借其PC-DMIS版本的測量軟件，MultiGage可以實(shí)現常見(jiàn)的三維測量(如尺寸、特征和結構)，甚至可以模仿高度規檢測工件高度。

　　PCMM的另一類(lèi)變化品種稱(chēng)為光學(xué)三坐標測量機，它使用一個(gè)固定的攝像系統來(lái)跟蹤在便攜式測量裝置上的測量目標。其中一個(gè)例子是Metris公司開(kāi)發(fā)的K系列光學(xué)三坐標測量機。它利用安裝在手持測量裝置(稱(chēng)為SpaceProbes)上的發(fā)光二極管(LED)，通過(guò)一臺使用三線(xiàn)陣CCD攝像機的測量裝置進(jìn)行遠距離三角法測量。如Metris K610測量機采用三角法測量測頭上LED的位置時(shí)，其空間精度可達60?m。作為一種柔性好、易于使用的檢測系統，該測量機能夠測量很大的空間(如整輛轎車(chē))，而不需要像便攜式關(guān)節臂CMM那樣進(jìn)行原點(diǎn)“轉接”。這種K系列測量機的另一個(gè)特點(diǎn)是具有動(dòng)態(tài)基準點(diǎn)，從而使測量非靜止的動(dòng)態(tài)工件成為可能。

　　便攜式關(guān)節臂CMM用于生產(chǎn)環(huán)境可能存在一些局限性。Perceptron公司工業(yè)業(yè)務(wù)部門(mén)高級副總裁Mark Hoefing解釋說(shuō)，“在以相對較大的批量生產(chǎn)價(jià)值昂貴的復雜工件時(shí)，你將需要一種自動(dòng)化的測量解決方案�！睂τ趯⒃诰�(xiàn)測量技術(shù)集成到制造工藝中，Perceptron公司已有28年的經(jīng)驗，最早始于汽車(chē)車(chē)身的裝配。為了滿(mǎn)足車(chē)間檢測需求，該公司的產(chǎn)品在測量柔性、易用性以及準確性上均有很大提高。與多年來(lái)作為在線(xiàn)測量標準選擇的、傳統的固定式在線(xiàn)檢測裝置相比，該公司的AutoGauge機器人測量系統具有更好的測量柔性。在頻繁更換產(chǎn)品、需要對生產(chǎn)工藝進(jìn)行驗證時(shí)，自動(dòng)化測量系統(如AutoGauge)只需修改測量程序，即可開(kāi)始測量新的工件。

　　為了實(shí)現更好的測量柔性，該公司還提供機器人式、固定傳感器式以及混合式等多種型式的AutoGauge產(chǎn)品。固定傳感器式測量系統最適合生產(chǎn)率高、品種模式單一的產(chǎn)品檢測。而機器人式測量系統則最適合品種模式多樣化的生產(chǎn)線(xiàn)。不過(guò)，選用測量系統時(shí)需要進(jìn)行綜合權衡。Hoefing在對機器人測量系統與傳統的固定傳感器解決方案進(jìn)行比較時(shí)指出，“機器人可以提供更大的測量柔性，但每次測量的時(shí)間要增加2-3秒，原因在于其測量是順序進(jìn)行而非同時(shí)進(jìn)行的�！睙o(wú)論采用何種結構型式，該系統均可達到約200?m的空間測量精度(6σ)。機器人測量系統在初始安裝時(shí)需要進(jìn)行校準，其內置功能可對溫度變化(通常發(fā)生在測量循環(huán)的更換工件材料階段)進(jìn)行自動(dòng)補償。