讓三坐標測量機達到最高效率,實現快速測量的七大技巧!

1:使用更加穩定的測針系統提高測量速度

合適的測針系統是快速完成測量的的一個重要條件。使用輕巧、剛性好的測針和測針加長杆會使得受到彎曲或者離心力的負面影響變小,通過使用這些優秀的復產品可以讓我們更快、更精確的完成相應測量工作。對於測量而言,碳纖維是最理想的材料,因為碳纖維重量輕,抗彎強度較高,同時還擁有良好的熱穩定性,這些都是鋁、不鏽鋼、鋼、鈦和陶瓷等其他材料無法擁有的。

技巧 2:金剛石測針縮短停機時間

針尖的用料對於測量來說也是一個十分重要的先決條件。用紅寶石或氮化硅材料製成的測球用久了,它的圓度就會越來越差,這是因為當它接觸長久到像陶瓷這類很硬的材料亦或者是是鋁合金這樣很軟的材料時,會一點點地磨損測球的表面。紅寶石或氮化硅球會磨掉軟質工件上的少量材料。被磨掉的材料就會積聚在測球的表面上。隨著時間的不斷推移,這兩種效果交替產生,對於測量結果的影響就會不斷加深。也是因為這些原因,就會要求操作者們必須定時清潔由紅寶石或氮化硅製成的測針,特別是當測量極端材料時,還需要經常更換。而如果更換測針,就需要停機調整使得測量機的效率大大降低。也使得操作人員處於兩難的境地:他們要麼以較高的工作量為代價捕獲較少的測量點並接受較大的測量不確定度,要麼就是測量很多單點,降低了測量不確定度,但卻增加了測量時間。

讓三座標測量機達到最高效率,實現快速測量的七大技巧!

▲相較於普通的紅寶石或氮化硅測球, ZEISS 最新研發的Diamond!Scan鑽石測針就不會出現上面說的各種情況,鑽石測針與硬或柔軟的工件接觸時都不會出現損耗。

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技巧 3:托盤減少更換時間

即便使用擁有最合適探針系統的高性能測量機,質量的保證也會是一個瓶頸。原因之一可能就是,在加載工件時,座標測量機總是要停個幾分鐘。無論是一系列的手機外殼還是傳感器,都需要幾分鐘的時間進行加載,特別是當需要在同一時間內安裝多個工件時。當測量不同的工件時,操作者需要頻繁更換夾具,這些操作的過程中會浪費大量的時間和精力。如果有托盤的的話,情況就會變成當測量機正在測量時,操作者就可以直接將下一組工件放到測量機外部的托盤上。當上一組工件完成測量後,直接就可以更換下一組工件繼續測量,還不需要進行校準。

技巧 4:框架設計的夾具提高了檢測效率

除了通過使用托盤,還可以通過使用標準夾具來達到測量時提高檢測效率的效果,同時還能大量節省籌備階段的夾具設計和生成測量程序的時間。”

由於框架設計中,工件被固定在金屬框架上,因此在這種結構設計中的夾具比立柱式測量更利於執行難度更大的測量。框架安裝在立柱上,反過來這些再固定在一個基板上。而使用傳統的設備,用於安裝工件的每個元器件通常都是在其自己的立柱上。這些立柱限制了測針接近工件的能力。對於水平夾緊和垂直夾緊也是如此。測量程序需要考慮此因素。而在新的這種框架結構中通過進行對比,可以從各個側面方便地接近工件,因此不僅加快了測量程序的開發,還減少了測量時間的投入。該框架結構還有一個好處:因為夾緊原理所具有的優勢,基板和四個立柱不會改變,所以可以為不同的工件類型設計相似的夾具。這類夾具是相對統一的,併為操作者在很大程度上提供規範測針和測量程序的機會。這樣操作者就會更快地使用這些工具。

技巧 5:集成式溫度捕獲節省時間

集成在托盤中的溫度傳感器會帶來更大效益。在測量開始時,傳感器會自動捕獲工件溫度,並將此信息傳遞給測量機。而對於操作員來說,不再需要手動加載傳感器或使用溫度測針,這對於提高系列測量效率效果明顯。

讓三座標測量機達到最高效率,實現快速測量的七大技巧!

▲夾具安裝在一個金屬框架上,也就是說測針可以方便地接近工件,也更容易生成測量程序。

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▲如果使用托盤中的集成溫度傳感器自動捕獲工件溫度,對於公司每八個小時輪班,可以節省半小時。

技巧 6:軟件加速測量

對於影響測量時間的因素,除了硬件外軟件也起著至關重要的作用。舉個例子:當測針掃描工件並觸及到表面上的凹部。在這一點上,典型的程序將是垂直向上移動並穿過此空間,然後在該空間的另一側的下一個特徵處垂直向下移動。如果使用的是ZEISS VAST Performance性能軟件包的“FlyScan”功能,將不必要進行“向上、進一步前移、向下”這種迂迴,相反,測針直接在空間上移動,並繼續另一側的掃描,不會出現任何中斷。但軟件還是會評價、計算正確的測量點據Schwab估計,這個過程可以減少應用程序高達70%的測量時間,如齒輪的齒頂圓測量。QuickChange是另外一個軟件功能,可以使測針更換速度再快一倍。

如果需要使用這些軟件功能,我們需要ZEISS原裝的探針吸盤。而這種吸盤還有一個好處就是軟件可以通過一個芯片識別所使用的測針系統。例如,如果使用了錯誤的測針系統配置,它也可以識別出該錯誤並通知操作者。特別是當需要選擇10或20種測針系統時,這有很大的幫助。

技巧 7:探針調整裝置會使測針系統的構建更加容易

為了最大限度地減少測針與工件之間發生昂貴和費時的碰撞風險,組裝探針使用的角度調整裝置蔡司的FixAssistXXT 和 FixAssist VAST設置裝置能夠使測量工程師在組裝測針系統時事半功倍,更容易、更快速組裝探針系統。它們不只是防止碰撞。因為測針系統不必在機器上再進行調整,因此還降低了座標測量機的停機時間。操作員也可以構造更復雜的測針系統,從而在每個測量程序中測量更多的特性。這是另一個提高效率的方法。

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▲使用FixAssist探針調整設備,測量工程師可以快速、精確的進行探針調整、組裝。更高的精度降低了碰撞的風險。同時設置更復雜的測針系統,意味著每個測量過程可能測量更多的特徵。

所有這些技巧都可以節省時間,而且使用所有七個將有助於大大提高利用率。也就是說對高品質測量設備的投資,使用合適的測針,會有更快速的回報。原因很簡單:“如果使用廉價的木輪製造賽車去比賽,比賽的失利,你根本用不著感到驚訝。”

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▲特別是蔡司‘FlyScan’等軟件選項可以減少一半的測量時間。這些選項可以使測針在掃描過程中快速地在表面上的空間移動。


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