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国际金属加工网 2017年04月14日

了解三坐标测量机的朋友都知道,这个能为精度保驾护航的“背后英雄”通常是由主机、测头(探头),以及电气系统构成。在2014年全球工业设计顶级奖项之一的德国红点工业设计大赛(RedDot)中,蔡司就凭借光学和接触式探头的出色设计成为全球的焦点。

前几期中,我们分享了蔡司工业测量即将在CIMT展会期间展出的三维光学扫描方案、无损的工业CT测量方案、自动化检测方案等。本期中,我们也来聊聊这虽小犹大的“测头”有哪些奥秘之处。

ZEISSDotScan:首个可调节色阶的白光测头

蔡司推出拥有DotScan共聚焦白光测头的ZEISSACCURA多测头测量机,这是市场上首次推出的装在旋转测座上的白光测头。进行测量时,可换成其它的接触测头或光学测头。ZEISSDotScan是通过光缆发送光信号,标准适配器确保能毫无困难地改变测头。目前,蔡司已经将这一测头整合到了整个蔡司测量系统。

DotScan的优势不仅节省了时间,现在通过可旋转的测头,还能一次测量更多的工件。以前,由于测头无法旋转,经常会出现工件超出测头测量范围的现象。也就是说,在此之前是不可能用白光测头来扫描工件的。为了测量工件的不同侧面,测量工程师不得不一次次旋转工件,之后必须在测量机上重新对齐每一个侧面,整个测量过程要求非常复杂且精细。
除可旋转功能所带来的种种裨益之外,利用DotScan还能实现无需注射对比剂就能对强烈反光的表面进行扫描,例如膝关节植入物里的金属件。

ZEISSDotScan的操作模式与其他共聚焦白光测头的操作没有什么不同。利用透镜把白光分成不同的光波,这就把光分成了不同的光谱色,光照到工件上,然后在表面发生反射,光谱上各个波长相应的测头距离也各有不同,这是由工厂校准确定的。特定的、点状的波长,精确地聚焦在所测量物件的表面,传到光谱测头上,产生最大的信号强度。利用确定好的色谱,可测定测头与表面之间的距离,最终完成组件的形状测定,这使ZEISSDotScan成为捕捉不规则表面,乃至微细结构的出众之选。尤其是在探针或图像测头不能胜任测量敏感的、柔软的、反光或对比度低的表面时,共聚焦白光测头ZEISSDotScan宜为测量的首选之法。由于测头的操作模式简便,所以可毫不费力地对不同的材料进行。

LineScan:新型光学传感器

此次展出的新型ZEISSCONTURA桥式测量机除了测量范围更加广泛以外,能实现更为精密的测量,同时还提供一个大的光学传感器包。

在DIREKT、RDS和AKTIV这些机型中就可以提供不同的传感器。而新型的光学LineScan传感器便可在ZEISSCONTURARDS机型上应用自如,能并带来更精密、更可视化的测量。采用LineScan可以扩展ZEISSCONTURA的功能,它具有进行快速光学测量的特点。

值得一提的是,新型的LineScan具有三个不同的测量范围:25mm,50mm和100mm.相对应的精度分别为12、20和35-50µmMPE(PF)。这样的精度要求新型ZEISSCONTURA配置RDS旋转测座。

LineScan可实现车身、模具和工具制作、模型构建和设计,以及需要对接触敏感或结构精细的表面进行测量。

ZEISSROTOS:新型粗糙度传感器

ZEISSROTOS,作为新型粗糙度传感器也是第一次在一台三坐标测量机(CMM)上实现了按标准对粗糙度和波纹度的检测。

今天,在测量室中,通常采用接触式探针系统测量粗糙度,如ZEISSSURFCOM。在生产现场,常常使用移动装置如ZEISSHANDYSURF(滑动式探测系统)和ZEISSSURFCOM130(自由式探测系统)。它们可以在工件的各个位置快速定位进行表面测量。

但是,手动测量的可靠性很大程度上取决于操作设备人员的专业性和认真程度。另外,配有滑动探测系统的移动测量机测量的结果一般不符合表面测量的标准,因此,进行一致性评定时总是不被认可。

新型ZEISSROTOS粗糙度传感器在质量保障检测中,执行一种新的、更加简单的工作过程。其目的是在一台测量机上进行尺寸、位置或外形检测并可以对相同的工件进行粗糙度和波纹度测量。

ZEISSROTOS通过三坐标测量机上的探针转换器接口,完全在CNC控制下使用,而不是将工件运送到触针式仪器上再进行夹紧。与以前测量时间的几分钟相比,现在只需要几秒钟的时间。因为不再需要将工件转移,并进行再夹紧,消除了整个测量过程的出错率和人为影响。当在不同方向需要进行多次粗糙度测量时,使用ZEISSROTOS节省的时间更是显而易见。在触针式仪器上,意味着每次都要对工件进行重复夹紧,或者CNC引导工件移动。在坐标测量机上,在整个过程中工件一般可以保持在一次装夹。

除此外,ZEISSROTOS定位灵活,可以到达工件的任何表面,无需重复装夹。另外,传感器具有一个旋转/倾斜轴,它可以360度旋转。

作为一种自由式探测系统,ZEISSROTOS也适用于按标准进行工件外部合格性评定。

更多关于今天和未来的测量解决方案,邀请您前往CIMT2017展会现场,蔡司展位:E2-201。

北京见!

 

(蔡司)

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