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API激光測量技術在機床領域的應用
閱讀：954 發(fā)布時間：2019-9-5
在TruMatic和同類機床中，很多零件尺寸都比較大，因此準確測量這些零件的尺寸便是一種挑戰(zhàn),。如在沖壓復合式機床中，用于沿X軸方向移動鋼板的橫梁長達21英尺，并且在測量橫梁尺寸時,，公差必須＜1/100mm。
德國通快 (TRUMPF) 公司
使用API品牌XD激光干涉儀測量檢測機床
當?shù)聡?(Trumpf) 公司的沖壓和激光復合式機床在貿(mào)易展會上演示時,，其性能吸引了眾多參觀者的眼球,。其中讓人印象深刻的是該機床具有的加工速度：能以幾乎無縫的方式在設備上移動重達900磅的鋼板。參觀者經(jīng)常問德國通快 (Trumpf) 的員工,，“為什么你們的機床可以在沒有人為的干預和控制下,，在幾分之一秒的時間內(nèi)找到正確的沖孔位置？又為什么機床可以按照沖壓流程（通常只有在沖壓動作放緩的情況下可以看見）在非常短的時間內(nèi)進入到下一個沖孔位置的加工過程,？”在加工過程中,，有一點是很明確的，那就是沖壓位置必須非常,，哪怕一次錯誤地定位,，鋼板就會報廢。很顯然,，德國通快 (Trumpf) 公司對其機床的精度和確定性有足夠的信心,，能夠確保機床的優(yōu)異性能?？傊?，TruMatic 7000（于德國斯圖加特市附近的迪琴根制造）是一款機床。為確保機床的專業(yè)水準,，德國通快 (Trumpf) 公司的機床和激光技術專家在機床的裝配和運行過程中均使用了基于激光的測量技術,。
測量：單獨測量零件尺寸，性能
在TruMatic和同類機床中,，很多零件尺寸都比較大,，因此準確測量這些零件的尺寸便是一種挑戰(zhàn)。如在沖壓復合式機床中,，用于沿X軸方向移動鋼板的橫梁長達21英尺,，并且在測量橫梁尺寸時，公差必須＜1/100mm,。
制造和安裝時的精度只能通過各種不同測量工具的組合運用來保證,。面對在裝配線上長達21英尺的橫梁，如何測量其直線度和校準情況,，德國通快 (Trumpf) 公司的技術人員也犯難,。在此之前,，德國通快 (Trumpf) 公司一直使用傳統(tǒng)的工具和設備進行測量，因此這一挑戰(zhàn)性的測量任務使得公司在裝配過程中耗費了大量時間,。鑒于此,，公司決定進一步擴展和開發(fā)基于激光的測量技術的使用。
自由度：一次性完成
德國通快 (Trumpf) 公司將在展會上注意到了API公司的XD-Laser激光干涉儀,。該激光干涉儀大的優(yōu)勢在于可以在一次測量過程中同時完成3個自由度的測量,。當API的銷售工程師從API歐洲辦事處（位于海德爾堡）來到德國通快 (Trumpf) 公司的工廠，公司對API的設備進行了一次測試,。該測試包括在TruMatic 7000機床上對X軸進行直線度和補償測量,。在預審期間，API的設備在德國通快 (Trumpf) 公司總部（迪琴根）的機床上的測試過程中很好地展示了其優(yōu)勢,。API的激光系統(tǒng)不僅能一次性完成3個自由度的測量,，而且比德國通快 (Trumpf) 公司的其他測量工具更易于使用。此外,，由于測量系統(tǒng)的發(fā)射器尺寸較小,，從而可以更容易地安置在測量區(qū)域。
調節(jié)測量設備
通過更多相關測試,，該激光系統(tǒng)還展現(xiàn)了另一個重要優(yōu)勢：使用該測量系統(tǒng),，只需2次測量就能完整地測量橫向構件，而舊的測量方法則需要3次測量,。此外,，新的系統(tǒng)采用了干涉儀，無需任何分束器,，并且具有更長的測量距離,，能夠輕松測量零件總長度。這不僅大大減少了計算量,，而且減少了轉換點數(shù)量,，從而提高了測量精度。對于直角測量,，同樣可以使用五棱鏡,。
鑒于API激光系統(tǒng)具有上述優(yōu)勢，德國通快 (Trumpf) 公司為其訂購了更多的激光干涉儀用于開發(fā),、裝配、服務,、實驗以及為終端客戶提供裝配和服務/技術支持,。通過在終端裝配中的實際應用，我們確信使用API的系統(tǒng)可以在批量生產(chǎn)中大幅提高機床的質量,。此外,，該測量系統(tǒng)具有良好的便攜性,，維修部還將其廣泛用于日常的現(xiàn)場客戶支持。
裝配和維修過程中的應用
德國通快 (Trumpf) 公司的開發(fā)部和實驗部開發(fā)了一個評估工具,，使得橫梁的測量過程變得自動化,。該評估工具可以將兩次測量的結果合并到一起，并且進行分析,，然后以
圖形方式顯示出評估結果,。此外，該評估工具還能在測量過程中引導用戶一步一步進行操作,，這種自動化過程大大簡化了整個測量過程中的其他操作,。
Michael Theurer指出：“我們之所以選擇新的測量系統(tǒng)，主要原因就是該系統(tǒng)可以在單一通道中測量3個自由度,。”
“正因為這些優(yōu)勢,，激光干涉儀不僅局限于批量生產(chǎn)，而且廣泛用于在現(xiàn)場為客戶提供維修服務,。借助激光干涉儀,，新的測量過程只需2小時就能生成一份新的詳盡的關于Y軸
和Z軸上的構造、校準和直線度測量報告,。在這份詳盡的測量報告中,，我們可以提供所有測量數(shù)據(jù)。”在公司使用API系統(tǒng)之前,，維修部門只能使用刻度尺和鈑金加工對測量進
行間接地評估,，并且在此過程中需要對每塊鋼板進行校準評估。如今公司配備了API緊湊型測量系統(tǒng),，維修工程師便可以隨身攜帶測量系統(tǒng)在范圍內(nèi)為客戶提供服務,。
實際測量過程只需要幾分鐘，具體取決于測量類型（短距或長距測量）,。短距測量只需要測量幾個相關的點,，通常用于建筑物動工初期的預調整；長距測量一般用于完整測量橫梁,。
由于API系統(tǒng)在沖床應用中表現(xiàn)出的諸多優(yōu)勢,，開發(fā)部和實驗部經(jīng)理已經(jīng)意識到該系統(tǒng)還能用于其他不同生產(chǎn)領域。而多次測試結果也證實了這一點,，激光干涉儀還可以結合到
生產(chǎn)過程中的許多其他機械設備中,。德國通快 (Trumpf) 公司的奧地利折彎機生產(chǎn)過程中，早就開始使用API系統(tǒng),。
適用范圍
在裝配部,，人們對于精度的要求越來越高，甚至要求將公差調整到百分之幾毫米。當一個橫梁長度超過6m（18英尺）時,，哪怕微小的溫度變化都會對測量結果產(chǎn)生很大的影響,，因此測量時必須準確地考慮到溫度波動。鑒于此,，我們得出的初結論是：使用新的激光干涉儀并不是正確的選擇,，只會增加工作量。因為基于激光的測量不可能立即進入測量狀態(tài),，不僅需進行預熱,，測量前還需要做好準備工作。然而事實并非如此,，前期準備工作所花費的時間可以很輕松地從其他生產(chǎn)過程中節(jié)省出來,。例如，在德國通快 (Trumpf) 公司的奧地利工廠,，其折彎機裝配過程使用的測量系統(tǒng)已經(jīng)使用了相當長的時間,，在應用新的測量工具后，裝配時間明顯縮短了,。
沒有“好”只有“更好”
沒有什么是不能改進的,。來自德國通快 (Trumpf) 公司迪琴根總部的專家指出激光測量系統(tǒng)中采用的磁鐵座在實際應用中不夠靈活。為此,，開發(fā)部針對不同的機床類型設計了2套不同的設備,，且每套設備都額外裝有快速閉合裝置。這樣一來,，激光干涉儀便可直接安裝到帶刀夾的橫梁上,，不僅可以將直線度和定位測量結果用于機械調整，還能生成加載到機床控制器的補償表,，從而使機床調整到*佳狀態(tài),。
總之，來自API的激光干涉儀不僅可用于測量（特指直線度的測量）大型機床部件,，還能用于裝配和維修領域,。此外，該測量系統(tǒng)還為德國通快 (Trumpf) 公司帶來以下益處：1,、可一次性測量固定裝備的3個自由度,；2、可以實現(xiàn)更高精度的測量,；3,、結構簡單，可節(jié)省測量時間,。
Michael Theurer感嘆：“新的測量系統(tǒng)展現(xiàn)的諸多特性讓我們感到其優(yōu)勢無處不在,。”
圖為：待檢測通快TruMatic7000機床
德國通快 (TRUMPF) 公司
使用API品牌XD激光干涉儀測量檢測機床
當?shù)聡?(Trumpf) 公司的沖壓和激光復合式機床在貿(mào)易展會上演示時,，其性能吸引了眾多參觀者的眼球,。其中讓人印象深刻的是該機床具有的加工速度：能以幾乎無縫的方式在設備上移動重達900磅的鋼板。參觀者經(jīng)常問德國通快 (Trumpf) 的員工,，“為什么你們的機床可以在沒有人為的干預和控制下,，在幾分之一秒的時間內(nèi)找到正確的沖孔位置？又為什么機床可以按照沖壓流程（通常只有在沖壓動作放緩的情況下可以看見）在非常短的時間內(nèi)進入到下一個沖孔位置的加工過程,？”在加工過程中,，有一點是很明確的，那就是沖壓位置必須非常,，哪怕一次錯誤地定位,，鋼板就會報廢。很顯然,，德國通快 (Trumpf) 公司對其機床的精度和確定性有足夠的信心,，能夠確保機床的優(yōu)異性能?？傊?，TruMatic 7000（于德國斯圖加特市附近的迪琴根制造）是一款機床。為確保機床的專業(yè)水準,，德國通快 (Trumpf) 公司的機床和激光技術專家在機床的裝配和運行過程中均使用了基于激光的測量技術,。
測量：單獨測量零件尺寸，性能
在TruMatic和同類機床中,，很多零件尺寸都比較大,，因此準確測量這些零件的尺寸便是一種挑戰(zhàn)。如在沖壓復合式機床中,，用于沿X軸方向移動鋼板的橫梁長達21英尺,，并且在測量橫梁尺寸時，公差必須＜1/100mm,。
制造和安裝時的精度只能通過各種不同測量工具的組合運用來保證,。面對在裝配線上長達21英尺的橫梁，如何測量其直線度和校準情況,，德國通快 (Trumpf) 公司的技術人員也犯難,。在此之前,，德國通快 (Trumpf) 公司一直使用傳統(tǒng)的工具和設備進行測量，因此這一挑戰(zhàn)性的測量任務使得公司在裝配過程中耗費了大量時間,。鑒于此,，公司決定進一步擴展和開發(fā)基于激光的測量技術的使用。
圖為：XD激光干涉儀測量中
自由度：一次性完成
德國通快 (Trumpf) 公司將在展會上注意到了API公司的XD-Laser激光干涉儀,。該激光干涉儀大的優(yōu)勢在于可以在一次測量過程中同時完成3個自由度的測量,。當API的銷售工程師從API歐洲辦事處（位于海德爾堡）來到德國通快 (Trumpf) 公司的工廠，公司對API的設備進行了一次測試,。該測試包括在TruMatic 7000機床上對X軸進行直線度和補償測量,。在預審期間，API的設備在德國通快 (Trumpf) 公司總部（迪琴根）的機床上的測試過程中很好地展示了其優(yōu)勢,。API的激光系統(tǒng)不僅能一次性完成3個自由度的測量,，而且比德國通快 (Trumpf) 公司的其他測量工具更易于使用。此外,，由于測量系統(tǒng)的發(fā)射器尺寸較小,，從而可以更容易地安置在測量區(qū)域。
調節(jié)測量設備
通過更多相關測試,，該激光系統(tǒng)還展現(xiàn)了另一個重要優(yōu)勢：使用該測量系統(tǒng),，只需2次測量就能完整地測量橫向構件，而舊的測量方法則需要3次測量,。此外,，新的系統(tǒng)采用了干涉儀，無需任何分束器,，并且具有更長的測量距離,，能夠輕松測量零件總長度。這不僅大大減少了計算量,，而且減少了轉換點數(shù)量,，從而提高了測量精度。對于直角測量,，同樣可以使用五棱鏡,。
鑒于API激光系統(tǒng)具有上述優(yōu)勢，德國通快 (Trumpf) 公司為其訂購了更多的激光干涉儀用于開發(fā),、裝配、服務,、實驗以及為終端客戶提供裝配和服務/技術支持,。通過在終端裝配中的實際應用，我們確信使用API的系統(tǒng)可以在批量生產(chǎn)中大幅提高機床的質量,。此外,，該測量系統(tǒng)具有良好的便攜性,，維修部還將其廣泛用于日常的現(xiàn)場客戶支持。
圖為：XD激光干涉儀測量中
裝配和維修過程中的應用
德國通快 (Trumpf) 公司的開發(fā)部和實驗部開發(fā)了一個評估工具,，使得橫梁的測量過程變得自動化,。該評估工具可以將兩次測量的結果合并到一起，并且進行分析,，然后以
圖形方式顯示出評估結果,。此外，該評估工具還能在測量過程中引導用戶一步一步進行操作,，這種自動化過程大大簡化了整個測量過程中的其他操作,。
Michael Theurer指出：“我們之所以選擇新的測量系統(tǒng)，主要原因就是該系統(tǒng)可以在單一通道中測量3個自由度,。”
“正因為這些優(yōu)勢,，激光干涉儀不僅局限于批量生產(chǎn)，而且廣泛用于在現(xiàn)場為客戶提供維修服務,。借助激光干涉儀,，新的測量過程只需2小時就能生成一份新的詳盡的關于Y軸
和Z軸上的構造、校準和直線度測量報告,。在這份詳盡的測量報告中,，我們可以提供所有測量數(shù)據(jù)。”在公司使用API系統(tǒng)之前,，維修部門只能使用刻度尺和鈑金加工對測量進
行間接地評估,，并且在此過程中需要對每塊鋼板進行校準評估。如今公司配備了API緊湊型測量系統(tǒng),，維修工程師便可以隨身攜帶測量系統(tǒng)在范圍內(nèi)為客戶提供服務,。
實際測量過程只需要幾分鐘，具體取決于測量類型（短距或長距測量）,。短距測量只需要測量幾個相關的點,，通常用于建筑物動工初期的預調整；長距測量一般用于完整測量橫梁,。
由于API系統(tǒng)在沖床應用中表現(xiàn)出的諸多優(yōu)勢,，開發(fā)部和實驗部經(jīng)理已經(jīng)意識到該系統(tǒng)還能用于其他不同生產(chǎn)領域。而多次測試結果也證實了這一點,，激光干涉儀還可以結合到
生產(chǎn)過程中的許多其他機械設備中,。德國通快 (Trumpf) 公司的奧地利折彎機生產(chǎn)過程中，早就開始使用API系統(tǒng),。
圖為：XD激光干涉儀測量中
適用范圍
在裝配部,，人們對于精度的要求越來越高，甚至要求將公差調整到百分之幾毫米。當一個橫梁長度超過6m（18英尺）時,，哪怕微小的溫度變化都會對測量結果產(chǎn)生很大的影響,，因此測量時必須準確地考慮到溫度波動。鑒于此,，我們得出的初結論是：使用新的激光干涉儀并不是正確的選擇,，只會增加工作量。因為基于激光的測量不可能立即進入測量狀態(tài),，不僅需進行預熱,，測量前還需要做好準備工作。然而事實并非如此,，前期準備工作所花費的時間可以很輕松地從其他生產(chǎn)過程中節(jié)省出來,。例如，在德國通快 (Trumpf) 公司的奧地利工廠,，其折彎機裝配過程使用的測量系統(tǒng)已經(jīng)使用了相當長的時間,，在應用新的測量工具后，裝配時間明顯縮短了,。
沒有“好”只有“更好”
沒有什么是不能改進的,。來自德國通快 (Trumpf) 公司迪琴根總部的專家指出激光測量系統(tǒng)中采用的磁鐵座在實際應用中不夠靈活。為此,，開發(fā)部針對不同的機床類型設計了2套不同的設備,，且每套設備都額外裝有快速閉合裝置。這樣一來,，激光干涉儀便可直接安裝到帶刀夾的橫梁上,，不僅可以將直線度和定位測量結果用于機械調整，還能生成加載到機床控制器的補償表,，從而使機床調整到*佳狀態(tài),。
總之，來自API的激光干涉儀不僅可用于測量（特指直線度的測量）大型機床部件,，還能用于裝配和維修領域,。此外，該測量系統(tǒng)還為德國通快 (Trumpf) 公司帶來以下益處：1,、可一次性測量固定裝備的3個自由度,；2、可以實現(xiàn)更高精度的測量,；3,、結構簡單，可節(jié)省測量時間,。
Michael Theurer感嘆：“新的測量系統(tǒng)展現(xiàn)的諸多特性讓我們感到其優(yōu)勢無處不在,。”