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API激光測量技術(shù)在機床領域的應用
閱讀：1057 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?？傊琓ruMatic 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(shù)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(shù)。
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(shù)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(shù)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(diào)節(jié)測量設備
通過更多相關(guān)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(gòu)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(zhuǎn)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(shù)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(zhì)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(jié)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(jié)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(guān)于Y軸
和Z軸上的構(gòu)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(guān)的點，通常用于建筑物動工初期的預調(diào)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(jié)果也證實了這一點，激光干涉儀還可以結(jié)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(diào)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(jié)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(jié)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(jié)果用于機械調(diào)整，還能生成加載到機床控制器的補償表，從而使機床調(diào)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(jié)構(gòu)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?？傊琓ruMatic 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(shù)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(shù)。
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(shù)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(shù)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(diào)節(jié)測量設備
通過更多相關(guān)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(gòu)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(zhuǎn)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(shù)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(zhì)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(jié)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(jié)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(guān)于Y軸
和Z軸上的構(gòu)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(guān)的點，通常用于建筑物動工初期的預調(diào)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(jié)果也證實了這一點，激光干涉儀還可以結(jié)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(diào)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(jié)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(jié)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(jié)果用于機械調(diào)整，還能生成加載到機床控制器的補償表，從而使機床調(diào)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(jié)構(gòu)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。”