模具工业并不总是需要非常精密的测量技术,更多的时候更需要简易快速的测量,在满足质量的前提下,以适应模具制造周期不断缩短的趋势,测量手段呈现出百花齐放的局面。
在DIE&MOULD CHINA 2008展会上,测量技术供应商向观众全面展示了模具测量技术和设备。其中传统的桥式测量机一般都安装上了激光扫描测头,实现高精度和高效率的测量;关节臂式测量机越来越多,说明用户对这类可以在车间现场应用的测量机越来越感兴趣;激光跟踪仪是一种比较新颖的测量手段,它利用一个小小的球形标靶对被测工件进行定位,测量工件的圆度、同轴度和平行度,测量范围可以到达直径几十米的范围内,使用起来非常方便快捷。这是本届展会首次展出的产品;光学测量机利用照相成像原理,对工件进行参数与特征测量,这种方法比激光扫描速度更快,使用也更灵活。
多功能桥式测量机
图1 蔡司公司的CONTURA G2桥式测量机
海克斯康公司展出了一款GLOBAL PERFORMANCE桥式测量机,这是一种能完成多种测量任务的测量机。比如配上触发式测头,可以非常有效地完成箱体类工件的单点测量,换上激光扫描或非接触式光学测头就可以对复杂轮廓曲面进行高精度扫描。
温泽公司推出了一种五轴的三坐标测量机。该机采用了雷尼绍新一代的动态侧座和测头系统,进行五轴的接触式扫描,大大减少了三坐标测量机的运动误差和动态误差。测量速度最高可达到500mm/s,提高了测量效率,数据采集率最高达到每秒6000个点,可以说是接触式扫描的精度,激光扫描的速度。
蔡司公司的CONTURA G2桥式测量机(图1)是一个典型的一机多用扫描平台,非常适合中小型模具企业。该机的最大特点是,可自动更换多种探头,无需再次校准。可旋转探头可到达2万个角度位置,做到无死角扫描。X轴与Z 轴采用陶瓷材料制成,具有良好的刚性。据介绍,这种测量设备已在国内组装生产。
水平臂式测量机
PRIMA多功能水平臂测量机是DEA公司新一代的产品,整机机械结构具有很高的刚性,不要求特殊的地基。尤其是最新推出的PRIMA RI测量机整合了传统结构的技术优势,为用户提供了更加灵活的安装和使用方案。PRIMA测量机的精度非常高,采用了新一代的控制系统,可以配置多种测头,实现点对点、接触式和非接触式测量。
PRO和PRO T是来自于蔡司公司的悬臂式测量机,是批测量与分析的理想工具。PRO系列的设计方案,基于采用模块化结构的全新平台战略。主要特点在于,在获得高测量精度的同时实现高速。所有三个轴采用了直线导轨,确保高精度、动态特性和长期稳定性,行进速度可达866mm/s,加速度可达1500mm/s2通过PRO和PRO T的模块化结构使整个生产线实现了高产出和最低成本。
灵活的关节臂式测量机
法如公司的3D激光扫描测量臂V3与V2系列相比精度提高了30%,重量和尺寸缩小了30%。该款测量臂的特点是,激光扫描每秒可达19200点,可以交替使用激光扫描头和接触式测头,用接触式测头精确采集点,再用激光扫描头获取大量的点云数据。转换操作时无需增加或更换附件,无需解开电源线,也无需从其他CMM输入数据,在同一软件下进行测量。适用于检测、逆向工程、快速成形、3D建模。
ROMER公司新型INFINITE SC扫描式关节臂是当前最为精确的7轴系统,具备无限旋转功能,可快速更换测头并自动进行测头的识别,同时可进行硬测头和激光测头的组合使用,实时完成激光扫描检测和逆向工程应用。
便携式激光跟踪仪
法如公司的Xi是一款便携的接触式测量系统(图2),广泛应用于大型零件和机械的精确测量。测量直径范围可以达到70m,3D单点精度可以达到0.025mm,而且十分坚固耐用,适用于工厂环境。该系统的原理是使用标靶反光镜沿着测量工件表面移动,激光跟踪仪投射光束,实现3D测量。该系统有两种运行模式:绝对距离测量和干涉测量。
图2 法如公司的Xi是一款便携的接触式测量系统
Leica公司基于创新的“驻机定位技术”开发了全新一代全能测量系统——激光跟踪仪、轻便型无线无臂测量机(T-Probe)和手持式激光扫描仪(T-Scan),开创了可移动测量的新标准。激光跟踪仪测量范围长达80m,精度可达10-15μm/m。其便于移动及适于现场使用的特点,使得它成为现场大尺寸测量的首选,已经成为航空航天、汽车等行业精密测量的标准设备。Leica激光跟踪仪已经装机1600多台套,占有着最大的市场份额。
T-Probe是世界上最轻便的测量机,重量仅有670g,测量范围却可达30m。而且在8.5m范围内,空间测量误差不超过60μm。T-Probe采用雷尼绍探针,用户可以根据自己测量需要组合探针和加长杆。探针自动识别智能化功能,也方便了使用。T-Probe适用于各种复杂部件和工装的测量。
T-Scan是一种轻型非接触式高速手持式扫描仪,具有10000点/s的数据采集能力。而且在8.5m范围内,空间测量误差不超过30μm。T-Scan可以根据被测表面状况自行调节激光束密度,表面不需要涂层等处置措施。T-Scan是曲面测量、模具制造和逆向工程等方面应用的有力工具。
新颖的3D光学测量
图3 海克斯康公司展出了Optigo 3D光学测量系统
海克斯康公司展出了Optigo 3D光学测量系统(图3),能够在苛刻的工业环境中利用2D光学成像原理重建工件的3D数学模型。这种革命性的测量系统,具有独特的高速数据获取能力,是一种便携式高性能的尺寸测量平台,用于生产车间和装配过程。它体积小巧、便于携带和易于操作。Optigo在设计上将坚固耐用与精密准确融为一体。其工作性能不受物理振动、工业照明或温度变化的影响。Optigo可完成工业设计、产品开发和质量评估、现场测量、过程检测、模具的设计与试制等任务。
OptiCell是一种自动化非接触式3D测量系统,测量速度快、精度高,主要面向生产车间的在线过程控制和质量评估。OptiCell有一个为安装在工业机器人上而设计的光学测头,共享一个操控平台,捕获的图像能够实时处理,快速分析。不论是测量钣金件还是大型总成件,针对被测物体所拍摄的图像数据都可以自动迅速处理,精度高达20μm,然后生成工件的3D数据模型。OptiCell应用范围包括冲压审验、白车身测量、车门检测、底盘装配、铸件、机车枢架及塑料件的质量控制等。
快速准确方便地获取模具表面几何特征数据已成为模具制造过程中必不可少的环节,而且大部分测量工作能够在生产现场完成,由此衍生出以上多种多样的测量手段。在现场还要利用获取的数据在计算机中快速形成3D数字模型,与CAD模型进行对比,以此来检测模具的加工质量。这样做的好处是,大大提高了模具加工质量和检测速度,最终缩短模具制造周期。
评论
加载更多