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多傳感器技術在坐標測量設備上的創新性發展

   日期:2019-12-09     瀏覽:306    評論:0    
核心提示:隨著安裝在標準的6軸工業機器人上的結構化光掃描傳感器的普及,在過去幾年中已逐漸取代傳統上用于這些應用的水平坐標測量機,從而進入了汽車鈑金和車身檢查市場。

傳統上,高級坐標測量設備分為三類,即坐標測量機(CMMs)、光學數字化儀和掃描儀(ODS)以及視頻測量機(VMMs)。最初,這三種坐標測量設備主要針對不同的市場領域:CMM–機械加工、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,這些原始市場領域正變得越來越模糊。多傳感器功能坐標測量機(CMM)的出現,可在單個測量設置中利用不同的傳感器技術,從而可以檢查所有零件的拓撲和幾何特征。

多傳感器技術在坐標測量設備上的創新性發展

多傳感器機器已經在市場上出現了一段時間,從而可將觸覺、光學和激光傳感器集成到單個測量平臺上。傳感器可以使用機器和電動頭部運動(CMM)的組合在零件周圍進行操作,或者使用線性和旋轉機器運動(VMM)的組合將零件呈現給傳感器。一些更大和更復雜的VMM還具有集成的電動探針頭,為最復雜的零件檢查提供了機械運動和傳感器運動的增強組合。

隨著零件檢驗從實驗室轉移到生產車間,許多應用都需要具有多傳感技術的單個測量站,以確保在單個測量周期內捕獲100%的零件幾何形狀。隨著多傳感器設備配置的出現,需要擴展計量軟件,將眾多傳感技術整合到無縫用戶體驗中,并整合通用的檢測零件程序。

過去幾年,所有主要的CMM制造商一直在向傳統的觸覺CMM添加多傳感器功能,而VMM制造商也在其機器結構中添加了附加傳感器以擴展測量能力。如今,全球所有頂級CMM供應商現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,而不論客戶的應用需求如何。

多傳感器技術在坐標測量設備上的創新性發展

隨著安裝在標準的6軸工業機器人上的結構化光掃描傳感器的普及,在過去幾年中已逐漸取代傳統上用于這些應用的水平坐標測量機,從而進入了汽車鈑金和車身檢查市場。該機器人系統提供了車間生產解決方案,可快速捕獲并生成完整的3D表面幾何圖形,并立即進行CAD比較和分析。工業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,與傳統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行測量。

CMM和VCMM框架仍然是當今最精確的傳感器載體。盡管試圖通過誤差映射、外部跟蹤機器人位置或使用攝影測量技術來提高6軸機器人測量精度的性能,但機器人測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制造商的發展包括使結構更堅固、更輕且具有熱補償功能,以便在傳統的溫度控制質量實驗室之外使用。在過去的十年中,有很多猜測與CMM的消亡有關,但實際上,以高精度為前提的替代方案是什么?CMM價格合理、可靠、可重復、準確,任何替代技術都必須包括所有這些。因此,CMM能夠“繼續前進”并在與下一代傳感器技術集成中找到新的角色也就不足為奇了。

當前,CMM、VMM和ODS之間的原始界限幾乎已經被侵蝕。新興的傳感器技術已經將多傳感器平臺推向主流的車間計量應用領域。當藍光光學掃描傳感器從機器人跳到CMM并開始“捕捉”更高精度的零件檢驗要求時,見證這些先進的多傳感器尺寸測量平臺的滲透將是有趣的。

 
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