透视先进测量技术新趋势

现代测量技术因应高精度、柔性化、实时性以及批量生产的需求，不断取得新的发展与突破；同时，测量技术所覆盖的工业领域和工艺环节，也比以往更为多种多样。本文章重点介绍了四家公司较为领先的实践应用技术，并精选其独具特色的片段，给读者重点解读。

Leica激光跟踪仪

Leica测量系统的工业测量产品包括激光跟踪仪、基于驻机定位技术(LPT)的T系列产品、3D测量软件以及高精度全站仪等，可进行准确数据采集、迅速建模、快捷地分析和处理3D信息。激光跟踪仪以其设置程序所具备的高度柔性化和灵活性，可适应特殊环境不同尺寸工件检测的需要，在飞机制造中也被运用。

空中客车不莱梅厂自1999年至今购入3台LTD500型Leica激光跟踪仪，以及4台功能先进的LTD800型激光跟踪仪，并配备有新型T-Probe测量系统，以确保精度，并节省生产成本和时间。

Leica激光跟踪仪为易于携带的可移动型坐标测量系统，内置激光干涉仪使测量获得更高精度、更高效率。不管是单点测量还是表面测量，仅需一次设置定位，便可完成直径80米范围内的工件检测任务，精度达到+/-10ppm(μm/m)，每秒测量的坐标值达3,000个点。

该仪器能解决各类测量问题，比如在A320系列飞机机身处的内着陆襟翼的检测中，Leica激光跟踪仪用于装配线和拆除工装后的检测。

此外，不莱梅工厂还运用了Leica激光跟踪仪的选配附件，例如手动操作的轻便型T-Probe全能测量系统。它可让测量工作更快速而有效，可检测隐藏点的坐标，触及传统测量手段所无法企及的领域和目标。

其应用软件和控制系统可以在线同全部四台LTD800型激光跟踪仪兼容，不来梅工厂的团队还介入了T-Probe 和T-Cam系统的早期开发。以往对于飞机着陆襟翼的不间断测量，或是通过激光跟踪仪两次转站，或是通过一次定位法，但是仍需要旋转测量目标，现在T-Probe仅需一次设置即可完成，节约大量时间，还具有良好稳定性和低维护成本。

[海克斯康测量技术（青岛）供稿]

波龙(Blum)在线检测技术

在线检测也称实时检测，包含了实时对刀具检测，并依据检测的结果做出处理，及针对工件进行定位及加工完毕后测量的功能。德国波龙(BLUM)是机床在线镭射刀具非接触式监控的创始者，在加工中心在线刀具测量及工件检测领域领先。

客户关注机床的利用率、使用安全性及所制造的产品质量，影响这三方面的因素有以下几点：在机床设定阶段是否获得优化的刀具设定时间、工件找正时间；工件加工时间内是否可实现合理的加工工艺流程、进行合理的刀具使用及刀具磨损补偿；最后在工件测量阶段，工件测量时间及准确性如何。

对此，BLUM提供了镭射刀具在线监控系统以及工件在线测量系统，既省工时又提高测量精度，并及时修正系统误差和随机误差，实现加工测量一体化。

BLUM镭射刀具监控系统的功能与特徵；1)自动进行刀具设定，更新刀具表数据；自动设定功能有效减少了对刀时间，可精确测量刀具在加工状态的尺寸，避免由于主轴轴向拉伸及径向跳动所造成的负面影响。2)对刀具长度、半径及切刃磨损进行实时监控，确保加工精度，通过监控切刃改善工件表面质量。3)对机床3轴温度漂移进行补偿。4)多种刀具测试功能。由此，根据用户的个性化需求，可展开不同种特殊刀具的检测。(德国波龙科技上海代表处供稿)

BLUM镭射刀具监控系统

美国API公司

激光跟踪仪作为一种高精度便携式的三坐标测量设备，在世界汽车制造业的用途不断扩增。美国API公司作为激光跟踪仪发明人，上海通用选用该公司的TrackerII(Plus)激光跟踪仪用于生产现场工装检测以及白车身和冲压件测量。以下的解决方案将有效改观传统的光线阻断问题﹕一个是晶鼢 Z(ADM，Absolute Distance Measurement)技术，另一个是智能测头技术(Intelliprobe)。

传统的激光跟踪仪采用激光干涉的原理，来测量靶球到跟踪头的距离，要求激光头和靶球间的光线始终不能被阻断，这在测量汽车工装夹具时往往是很难保证。API的绝对测距(ADM)技术基于红外光脉冲反射拍频计数原理，允许跟踪过程中断光，甚至可直接将靶球放至目标位置，再令跟踪头指向靶球实施测量，其10m内测量精度可达0.02mm。

TrackerII (Plus) 所支持的智能测头技术

事实证明，ADM技术有助于在线检测汽车夹具重复定位精度的提高，通常将光学靶安装在活动的夹头上，待每次夹头到达工作位置后，软件驱动跟踪头便指向光学靶的理论位置，而实际上每次夹头所处位置都将偏离理论值，跟踪头将在理论位置周围以螺旋线轨迹运动搜索光学靶，锁定目标后再用ADM技术测出光学靶到跟踪头的距离，从而计算出此时夹头所处实际位置。

在软件的配合下，激光跟踪仪能在极短时间内(通常只需几秒锺)，测到多个夹头的重复定位精度，精度远高出数码相机交汇照相测量技术水准。

API的TrackerII(Plus)还支持智能测头技术，可以用测杆尖端测量激光照射不到的工件背面以及较深的孔和槽。(API美国自动精密工程供稿)

霍梅尔的光学非接触在线检测技术

霍梅尔的轴类零件综合测量仪，是柔性检测能力强的光学扫描检测与电感测量的结合体。 接触式测量系统采用多点多测头结构，既有电感传感器，又有大量程数字式增量传感器，在凸轮轴的每个轴颈和凸轮上各设置多个测量截面，同时测量凸轮轴的各轴颈的直径、圆度、圆柱度和跳动，以及凸轮的基圆半径、基圆跳动、凸轮顶点角度和凸轮升程曲线。

光学非接触测量系统运用光电扫描影像处理的测量原理，通过光电子线性电荷耦合传感器件(CCD)的射线对工件的轮廓进行自动扫描。为进行动态测量，在工件旋转时自动记录工件轮廓影像的全部数据。

测量周期可由程序控制，将许多个单个测量项目，合并到一次最佳的自动综合测量程序中运行，分辨率极高，整个工件可被迅速且精确地测量出来。

霍梅尔凸轮轴在线检测机的测量节拍，高达每件20秒

光学非接触测量系统的优势在于，可将接触式测量系统难以测量的项目，通过光学扫描进行测量，这包括凸轮轴的各个轴颈和凸轮的台阶端面的轴向位置、各个台阶圆角的圆弧轮廓和半径、倒角的形状和角度宽度、沟槽宽度、相位角度、小锥度等。

配合集成的接触式电感测头，还可同时测量端面跳动。一次装夹就可以测量复杂工件的几何形状，测量步骤全部自动控制，测量分辨率达0.1微米。

凸轮轴在线检测机还革新性地、将光学表面探伤（缺陷检测）技术融合到测量系统中。通过视觉图像识别系统(OPTI-SENS Technology)，全自动扫描凸轮轴的各个轴颈和各个凸轮的表面缺陷。（德国霍梅尔公司供稿）

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