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CIMT2015量具量仪展品评述之二

来源:中国机床工具工业协会工具分会  发布时间:2015-07-01


2.  精密量仪

本届展会上,机器人辅助测量自动化及复合式光学坐标测量机展品琳琅满目,大数据网络化测量系统获得可喜进展将三坐标测量机集成于生产线,在车间现场实施更快速、更高精度、更多功效的检测,在本届展会上呈现不少亮点。蔡司公司展示了多关节机器人在线测量系统雷尼绍展示的并联机构比对测量机,在非笛卡尔坐标测量系统测量结果评定上,提出与传统三坐标机的比对测量理念配备了上下料机器人,适用于车间现场批量工件质量的监控和检测

德国Werth和蔡司的工业CT测量机,是将X射线扫描成像技术与三坐标测量系统进行整合集成,以实现产品的无损可视化准确测量。蔡司公司的METROTOM也是一台适应于多种尺寸和材料密度测量的工业CT坐标测量机。Werth公司的VideoCheck UA超高精度复合式光学三坐标测量机,号称是世界精度最高的复合式光学三坐标测量机。日本三丰的新品丰富,展出的超高精度CNC三坐标测量机LEGEX系列,通过彻底排除各种误差因素,在不同的测量范围均实现了主机超高精度E0MPE=0.28+L/1000μm超精密坐标测量机的层出不穷,表明机械零件制造精度已进入亚微米、纳米时代。          

在数控精密测量仪器的开发上,近年来国产齿轮测量仪器竞争力的不断增强,技术和质量水平的不断提高。本届展会上哈尔滨量具刃具集团、哈尔滨精达测量仪器和哈尔滨智达测控技术等公司分别展出的齿轮测量中心,已经不但能对复杂形面锥齿轮进行测量,并能和数控切齿机床联网,构建成锥齿轮的闭环制造系统。

为适应大批量汽车传动箱齿轮100%的装配生产现场质量检测的需求,哈尔滨精达、哈尔滨智达、金量和南京二机床等企业,先后开发出了结构不同、风格迥异的齿轮自动分选机。都以传统的齿轮双啮测量仪为主机,集成了不同的自动上下料和分选机构,标志着我国齿轮测量仪器在自动化检测功能上的进展。 

哈尔滨同和光学精密机械有限公司,已经开发出大型高精度齿轮测量中心和大型数控复杂零件测量仪。日本东京技术和哈尔滨精达展出了沿啮合线方向测量渐开线齿廓的、三轴联动的数控齿轮测量仪器,有效解决了内齿轮测量测杆干涉问题。

齿轮测量中心方面德国马尔的通用形状和齿轮检测系统GMX600堪称代表。德国克林贝格的测量中心(P)系列,可以在一次装夹中自动完成齿轮测量、通用坐标测量、形位误差测量和粗糙度测量。德国Wenzel和美国Gleason的齿轮测量中心也具有类似功能。中航工业北京航空精密机械研究所展出的AGILITY小型专用复合测量机,是一台三直线轴+回转台的电机直驱、数控四轴联动精密测量仪器,采用光学式/接触式扫描测头,针对航空发动机叶片、喷嘴、螺杆等复杂曲面零件实现车间现场的快速高效的测量。而赵施奈德博士测量技术(青岛)有限公司则针对曲轴、凸轮轴等复杂轴类零件三维尺度的快速精密测量,开发了SMM系列复合式坐标测量仪,在高精度光学测量系统外还配有接触式触头系统和SAPHIR专业3D测量软。德国Jenoptik公司的CFM3010测量仪也是复合式测量仪,可全自动测量曲轴、齿轮轴和凸轮轴。

本届展会上,深圳中图展出了用于精密螺纹规的全参数检测仪器——万能螺纹扫描测量仪,填补了国内的空白,获得用户的认可。该公司获得专利的微恒力扫描测量系统、移动测量滑台动平衡技术、摆动-直线扫描探测机构,以及采用的超高精度光栅测量系统等,保证了仪器的高精度和可靠性。苏州天准科技股份有限公司推出的高速影像测量系统,能高效精确解决生产过程中大型液晶面板、PCB板、薄膜等产品的质量检测。。

展会上众多的刀具调整测量仪的制造商和展品,表明了刀具制造精度对于切削加工质量、效率及效益的重要性。德国Mapal的框式刀调仪、赵-施奈德公司的双测头结构刀调仪,在传统的CCD视频图像测量系统上,加上了接触式测头,增加了测量功能。德国Haimer公司推出了具有复合功能的刀具动平衡对刀仪TD Preset,将Haimer的动平衡技术和Zoller的刀具测量技术集成于一身。在Kelch展出的系列刀调仪中,KENOVA set lineV9..-S是将对刀仪和热套装置结合所开发出的自动化装备Zoller公司的hobCheck被认为是齿轮滚刀在对刀仪上实施全面检测的一个突破,该仪器将光学图像处理技术、数控轴和接触式测量传感器智能组合,可实现对滚刀所有参数的全自动测量,它具有可旋转的光学测量部件,能正确显示测量滚刀螺旋槽切削刃及自动确定切削刃的有效轮廓。

奥地利Alicona公司展出Infinitefocus三维光学微坐标测量仪系列产品,采用高分辨率的同轴白光聚焦测头,将光学聚焦测头的精确测量和垂直扫描结合起来,采用自动变焦(Focus-Variation)技术得到工件被测表面的三维彩色拓扑信息。该公司的IF-EdgeMaster是专门用于全自动测量刀具刃口的光学三维测量仪。德国Zoller公司的pomSkpGo,也是用于刀具切削刃钝化测量的光学设备,配有pomSoft软件,可显示切削刃的三维轮廓,可测量最小刀具刃口半径3μ。

随着制造精度和加工质量要求的提高,三维表面轮廓测量仪器得到迅速发展。Ametek属下的美国zygo公司展出的仪器NewView,据称为亚纳米级的光学轮廓仪,采用了非接触式三维白光扫描干涉技术的测量原理压电陶瓷和高线性的电容传感器的闭环扫描装置,Z轴采用直流无刷微步进电机驱动,聚焦精度达0.1μm,纵向分辨率<0.1nm,横向分辨率0.34μm。而同属Ametek的英国Taylor Hobson展出的LuphoScan,则是一台基于多波长干涉技术(MWLI)的干涉式扫描测量系统它是专门为旋转对称表面超精密非接触式三维形状测量而设计的。

为了将传统的表面粗糙度测量仪集成于生产线,日本三丰公司新开发的CNC自动表面粗糙度测量仪SV-M3000CNC系统的测头可实现4个方向的切换、Y轴方向的测量及X轴驱动部的倾斜控制等功能,以便于有效测量重型工件或复杂形状的工件。赵-施耐德公司展出的五轴复合式坐标测量机,适合于小型复杂零件的快速检测。此外,我国新天光电新开发的、带有显示屏的数字式高度仪和密封条激光视觉3D轮廓仪,以及青岛前哨的测长机都有新的、可喜的技术进展。

在用于高精度长度检测基准的激光干涉测量仪领域,成都工具研究所展出了由国家重大专项支持的激光干涉仪产品深圳中图展出的激光样机同样给人印象深刻。美国APIXD laser 6D激光干涉仪可以一次安装测得一个直线运动轴上的6个参数。

英国雷尼绍的回转台激光测量系统,则开发了XR20-W无线型回转轴校准装置,与激光干涉测量系统XL-80和角度光学镜组配合使用,可进行回转轴全自动校准,精度达到±1角秒。美国光动公司的激光测量系统,采用了基于激光多普勒干涉位移测量(LDDM)专利技术,独具特色在高精度形貌激光干涉测量方面,ZygoVerifire系列激光干涉仪,融合了机械相移测量技术、数据采集技术、高性能光电成像技术、高稳频激光系统、振动补偿软件、非球面测量技术及波纹抑制技术等,主要用于光学元器件的平面、球面、非球面和透射波阵面的快速高精度干涉测量。此外,API的无线激光跟踪仪及无线智能测头、HEXAGONLEICA AT960绝对激光跟踪仪,与配备有触发或光学传感器的机器人组合,构建成完整的自动测量系统还有日本NikonMetris的激光雷达MV330/350自动化大尺寸测量系统一种支持非接触和非目标式超大物体检测的多功能测量仪器,都给人留下了深刻印象。

生产过程在线/工位/主动测量和监控仪器方面,参加本次展会的国外厂商除了意大利马波斯和日本东京精密,还有新近参展的德国Jenoptik公司。除了常规的主动量仪展品外,马波斯展出了曲轴在线测量系统Fenar L它安装在砂轮座上,在曲轴磨削过程中,实时提供测量信息,直至工件达到最终尺寸,绝对值测量仪Protomar主要用于直径的在线或加工后测量,实现被测直径绝对值得测量而不需特殊校准。其旗下的Artis公司推出的可对刀具、加工过程及机床状况实施集中监控的CTM,以及对全自动刀具和加工过程监控的Genior Modular,受到不少关注德国Jenoptik集团也介绍了可集成于生产线上的自动测量系统Opticline CA610H其旗下Hommel-movomatic公司开发的、适应高精度、快速方便调整使用的DU200等主动量仪给人留下深刻印象。值得一提的是,日本株式会社东京精密基于PC的测量系统‘USB-GAGES’,是个很有特色的理念和设计其即将推出的Air micro-USB可将气动测量头和笔记本相连从而直接读取测量数据,实现全数字化通讯。

国内一些小型主动量仪和工位量仪企业,通过多年来跟随国外先进水平,取得了一定的生存和发展空间,借助于价廉物美的产品和快捷周到的服务,在市场竞争中占有自己的位置如中测量仪公司在展会上展出了多零件多品种多规格自动分选机及微机测量系统。

本届展会上,便携式三维扫描测量仪器的展品层出不穷。美国Ametek集团下属的Creaform展台声势宏大,推出的系列便携式三维数字式扫描仪Handy Scan 3D,其激光扫描测量速率最高,具有高重复性。该仪器还可与机器人(或HandyPROBE便携式光笔测头)配合使用,提高在线检测和质量控制的可靠性、速度和功能。德国Gom公司也提供了类似产品的展品和资料。

3.  展会的亮点

本届展会量仪展品呈现的主要亮点有:更多机器人融入测量,推进制造自动化;基于精细化数字化网络化测量系统的建立,将为智能化制造的质量测控奠定基础。

1)机器人技术和测量技术集成融合,实现对批量工件实现自动上下料、识别、分选和测量,提高了检测过程的可靠性和灵活性,从而为自动化无人化生产奠定了基础。多家厂商的展出体现了这个理念的普及性和技术趋势。

     2)数字化加工技术和测量技术、数字化网络化制造技术和信息技术的集成和融合,正在形成并积极推进智能化制造技术的发展。在齿轮制造领域,我国加快了追赶步伐。哈尔滨量具刃具集团和中大创远、哈尔滨精达各自分别实现了锥齿轮数字化闭环制造系统的开发,形成了软硬件成套技术与装备系统的生产能力。南京二机床成功开发的机器人控制智能化齿轮加工岛,在实现了齿轮精度自动检测的同时,还可反馈测量结果对滚齿机和剃齿机的加工参数进行自动调整补偿的无人操作。可根据在线检测数据分析,自动判断误差,适时对岛内加工设备自动调整,实现齿轮加工全闭环控制。

 3)西安交大开发的“基于物联网测量的质量控制系统”则是我们在制造企业数字化、网络化质量管理上重要实践的一个代表。该技术已在企业车间质量管理中得到应用,并也在国家重点项目中得到运用。他们的这些实践——将数字化精密量具量仪测量技术、信息技术、网络技术和生产车间或企业的数字化制造技术相集成融合,实现了车间或企业生产过程或产品质量的数字化网络化的管理和控制。国内坐标测量机制造商西安爱德华公司也提出了类似理念(称为“网络智能测量系统”),这些都为我国机械制造业实现数字化、网络化和未来的智能化、无人化生产作出了努力和贡献,它反映了在当今工业互联网技术、无线通讯技术以及大数据、云技术快速发展的时代,企业正在积极开发并打造一个包括产品全生命周期在内的、企业生产制造全过程质量的、网络化智能化测量和管理控制系统,标志着企业质量管理新时代的到来。尽管从这次展会的展品上与国外先进水平相比我们还有不小差距,但“中国制造2025”规划了发展道路和目标,让我们全行业一起努力。

4)在近年国际经济发展动荡、恢复缓慢的状况下,量具量仪行业中的组合互补、兼并扩大的趋势明显AMETEK集团和JENOPTIK集团在这次展会上的亮相出现,反映了这种现象。前者至少包含有著名的英国的TAYLOR HOBSON公司、美国的ZYGO公司以及CREAFORM公司;后者则包含有HOMMEL公司和MOVOMATIC。强强联合的大集团在技术、产品与市场的覆盖面更广更全面,优势更明显,相比之下,国内量具量仪行业似乎越来越分散,个体化、微小化的企业更多出现。如何形成行业合力共同发展,如何增强核心竞争力,值得我们全行业思考和努力。                      

 (执笔: 谢华锟)

 


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