多年來，隨著用于運(yùn)動(dòng)控制，光學(xué)，照明和攝像頭的組件技術(shù)的改進(jìn)，多傳感器系統(tǒng)已經(jīng)有了長足的發(fā)展。
結(jié)合視覺，觸摸和激光傳感器的多傳感器坐標(biāo)測量機(jī)已用于制造質(zhì)量控制近20年了。許多人仍然回想起多傳感器系統(tǒng)的早期，當(dāng)時(shí)主傳感器運(yùn)行良好，但是有時(shí)甚至是事后才想到添加的附加傳感器，其功能有限且準(zhǔn)確性很差。
當(dāng)今的多傳感器系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在所有傳感器都具有完整功能和準(zhǔn)確性的地步。通過更仔細(xì)地將傳感器與測量軸集成在一起，消除了早期設(shè)計(jì)中固有的限制。
計(jì)量軟件的改進(jìn)是實(shí)現(xiàn)全面的多傳感器功能的最大推動(dòng)力。測量軟件已經(jīng)發(fā)展為可以使每個(gè)傳感器真正集成在一起并始終保持一致的不確定性進(jìn)行測量的方式。
一路走來，多傳感器測量系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)利益變得顯而易見：減少了資金和校準(zhǔn)費(fèi)用，縮短了學(xué)習(xí)周期，增加了靈活性和便利性，最重要的是–降低了測量中的總體不確定性。
為了強(qiáng)調(diào)當(dāng)今多傳感器測量系統(tǒng)的全部功能，讓我們看一下三種零件，以及如何通過使用多傳感器測量來改進(jìn)其制造工藝。
在圖1中，我們看到用卡尺測量了股骨植入物。并不是說簡單的整形外科植入物就是當(dāng)今正在加工的最復(fù)雜形狀的設(shè)備之一–根本沒有辦法用單個(gè)傳感器系統(tǒng)來測量這些部件的關(guān)鍵尺寸和形狀。
首先，膝蓋植入物的高度拋光表面非常敏感。即使是工具或量規(guī)的偶然接觸也可能損壞表面光潔度，從而導(dǎo)致摩擦，從而可能導(dǎo)致不合適的裝配，并最終使接受植入物的患者感到痛苦。為了測量這些零件，需要使用各種非接觸式或微創(chuàng)工具-視覺光學(xué)，激光或極輕的接觸探測力。
更重要的是，股骨植入物由一系列由輪廓公差控制的曲線組成，每條曲線同時(shí)受到一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)特征的材料條件的約束。這些幾何尺寸標(biāo)注和公差（GD＆T）約定使設(shè)計(jì)人員能夠精確地指定零件的形式，但使零件驗(yàn)證成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。為了正確地測量該零件，必須收集測量點(diǎn)，然后將其完整地安裝到CAD模型中，以確保正確評估所有材料條件。來自觸覺，掃描，激光和光學(xué)傳感器的數(shù)據(jù)需要與CAD模型集成在一起，并且需要功能強(qiáng)大的軟件來進(jìn)行GD＆T評估。
進(jìn)入現(xiàn)代的多傳感器系統(tǒng)。具有遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，透鏡直通激光器和微掃描探針的系統(tǒng)可以在不損壞零件的情況下測量外部尺寸，輪廓和曲線，并將數(shù)據(jù)直接與CAD模型進(jìn)行比較。
盡管進(jìn)行了仔細(xì)的加工，拋光和測量，該零件的制造商仍面臨較高的返工率和報(bào)廢率。使問題更加復(fù)雜的是不同測量技術(shù)之間關(guān)于尺寸一致性的爭論。
多傳感器測量通過準(zhǔn)確測量關(guān)鍵特征而不損壞零件，解決了第一個(gè)問題。真正的多傳感器軟件使數(shù)據(jù)能夠適合CAD模型并正確應(yīng)用GD＆T標(biāo)準(zhǔn)。
這種組合使制造商能夠消除有關(guān)不同量規(guī)之間測量精度的爭議，并最終減少了根據(jù)客戶規(guī)格生產(chǎn)零件所需的精加工步驟。所有這些都大大降低了報(bào)廢和返工成本。
我們的下一個(gè)示例是一個(gè)大型鑄件，在其四個(gè)側(cè)面各有一個(gè)加工表面，安裝孔和軸承槽。該零件具有50多個(gè)離散尺寸，必須對其進(jìn)行控制以確保其所屬的組件內(nèi)的裝配和功能。這些尺寸中的許多尺寸都與零件相對或相鄰側(cè)面上的基準(zhǔn)有關(guān)。理想情況下，零件將以一種設(shè)置進(jìn)行測量，而不必重新放置零件即可測量其所有表面。
雖然接觸和公差問題使觸覺掃描星型探頭成為軸承軌跡的理想傳感器，但其他功能（例如，相鄰面的小盲孔）最好使用視覺進(jìn)行測量，而配合面的表面平整度測量則應(yīng)使用視覺。最好用激光制作。這張照片中的定制翻轉(zhuǎn)夾具會(huì)自動(dòng)將零件索引，以將每一面呈現(xiàn)給傳感器陣列進(jìn)行測量。該鑄件是復(fù)雜裝配中的一個(gè)組件，該組件依賴于機(jī)加工精度來保證整個(gè)機(jī)構(gòu)的可靠性。因此，測量對于最終產(chǎn)品的整體質(zhì)量至關(guān)重要。
對于這部分的制造商來說，多傳感器測量提供了許多好處。最重要的是節(jié)省了時(shí)間，因?yàn)樗軌虼_認(rèn)一個(gè)系統(tǒng)上的所有尺寸，而不必在多個(gè)不同的系統(tǒng)上進(jìn)行編程，分級(jí)和測量，然后合并和比較數(shù)據(jù)以確定零件是否符合規(guī)格。另一個(gè)重要的好處是，無論使用哪種傳感器，多傳感器系統(tǒng)都提供相同的不確定性。
在第三個(gè)示例中，我們看到了另一個(gè)復(fù)雜的機(jī)加工鑄件–在這種情況下，是液壓傳動(dòng)箱。這一部分提出了在單一設(shè)置中進(jìn)行測量的挑戰(zhàn)。不僅沿外部閥桿和頂部凸緣有尺寸，而且在密封表面和花鍵上的尺寸在零件內(nèi)部超過六英寸。為了以一種方向訪問所有這些特征，需要長距離工作的光學(xué)元件和LWD激光才能到達(dá)底部的特征，還需要具有掃描探針功能以測量閥桿和內(nèi)部輪廓的內(nèi)部尺寸。
再一次，掃描探針，激光和視頻測量的組合使測量此復(fù)雜零件的工作變得快速。激光從頂部法蘭的配合表面迅速收集大量數(shù)據(jù)。密封表面的平整度至關(guān)重要。掃描探針可測量多個(gè)位置的內(nèi)部輪廓以及流入和流出莖的內(nèi)徑，以計(jì)算內(nèi)部體積和流速特性。長工作距離激光也到達(dá)花鍵內(nèi)側(cè)的凸臺(tái)以進(jìn)行平面度測量，長工作距離光學(xué)元件可快速測量球花鍵中的齒輪齒和滾珠軸承位置。
這三個(gè)示例分別說明了高質(zhì)量多傳感器測量中固有的值：
在所有情況下，都可以在一個(gè)測量系統(tǒng)上測量整個(gè)零件–節(jié)省了購買和維護(hù)多個(gè)測量系統(tǒng)的成本，并消除了不同測量技術(shù)之間不確定性的差異。
可用的傳感器范圍使關(guān)鍵尺寸可以使用該功能的最佳傳感器類型進(jìn)行測量，而不會(huì)影響效率或準(zhǔn)確性?？刹渴鹎夜ぷ骶嚯x長的傳感器有助于消除傳感器之間的干擾，并最大程度地減少占用寶貴測量范圍的偏移量。
注：此文摘自互聯(lián)網(wǎng)
