輪廓測(cè)量機(jī)是追蹤物體輪廓形狀并準(zhǔn)確記錄、分析和測(cè)量該形狀的設(shè)備。

在輪廓測(cè)量機(jī)中，使用稱為觸針的探針直接追蹤被測(cè)量物體的表面并精確跟蹤運(yùn)動(dòng)的機(jī)器稱為接觸式機(jī)器。另一方面，通過使用激光或類似裝置捕獲表面反射光來追蹤表面的方法稱為非接觸方法。

雖然非接觸式輪廓測(cè)量機(jī)相對(duì)容易使用，但缺點(diǎn)是反射光的狀態(tài)可能會(huì)根據(jù)物體表面的材料和特性而發(fā)生很大變化。因此，不受條件影響的接觸式裝置被廣泛使用。

輪廓測(cè)量機(jī)的應(yīng)用

輪廓形狀測(cè)量機(jī)主要用于金屬加工產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制。此外，一系列的測(cè)量操作可以被編程并用于生產(chǎn)線上的自動(dòng)測(cè)量。

請(qǐng)注意，觸針式輪廓測(cè)量機(jī)可能會(huì)劃傷表面，因此如果產(chǎn)品的外觀質(zhì)量很重要，則經(jīng)常會(huì)檢查樣品。輪廓形狀測(cè)量機(jī)可以精確測(cè)量細(xì)間距的形狀和尺寸，因此有時(shí)用于逆向工程。

輪廓形狀測(cè)量機(jī)原理

在這里，我們將解釋廣泛使用的接觸式邊緣輪廓測(cè)量機(jī)的原理。接觸式輪廓測(cè)量機(jī)由水平移動(dòng)的檢測(cè)器和大弧度垂直移動(dòng)的測(cè)針組成。

通過使用數(shù)字標(biāo)尺不斷繪制觸筆的坐標(biāo)、使用觸筆水平移動(dòng)的 X 坐標(biāo)和觸筆垂直位置的 Y 坐標(biāo)，可以跟蹤輪廓形狀。請(qǐng)注意，連接手寫筆的臂以圓弧方式上下移動(dòng)。

換句話說，觸控筆也跟隨物體的形狀進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)。因此，為了準(zhǔn)確地繪制XY坐標(biāo)，需要修正由于圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的X方向的誤差。另外，如果用于測(cè)量觸筆垂直運(yùn)動(dòng)的數(shù)字尺只能測(cè)量線性運(yùn)動(dòng)，則需要一種機(jī)構(gòu)將弧形運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)。

準(zhǔn)確定位對(duì)于檢測(cè)器來說非常重要，因此采用滾珠絲杠和步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行操作。為了最大限度地減少熱膨脹對(duì)高精度機(jī)器的影響，電源和控制板等電氣元件通常安裝在單獨(dú)的外部盒子中。

1.輪廓形狀測(cè)量機(jī)的跟隨角

輪廓測(cè)量機(jī)的有一根稱為觸針的針。使用針的垂直移動(dòng)和 X 軸上的移動(dòng)量來描繪輪廓，但由于觸筆垂直連接到手臂，因此無法以直角進(jìn)行測(cè)量。

輪廓測(cè)量機(jī)能夠測(cè)量的角度稱為跟蹤角，既指向上方向，也指向下方向。跟蹤角度取決于手寫筆的形狀，向上和向下都有限制。

如果觸筆具有圓錐形或?qū)ΨQ形狀，則向上和向下跟蹤角度將相等。但如果手寫筆的形狀不對(duì)稱，則向上和向下的跟蹤角度會(huì)發(fā)生變化，因此必須小心。跟蹤角度也會(huì)根據(jù)測(cè)量速度和測(cè)量力而變化，測(cè)量速度越快，跟蹤陡坡就越困難。

2、輪廓測(cè)量機(jī)的日常檢查

接觸式仿形機(jī)會(huì)因觸針與被測(cè)表面接觸而磨損。即使磨損很小，也會(huì)因重復(fù)使用而受到滯后等老化的影響。

因此，需要定期檢查，但由于涉及工時(shí)和成本，頻繁的大規(guī)模維護(hù)并不現(xiàn)實(shí)。因此，與重要功能和性能相關(guān)的要點(diǎn)將作為日常檢查的一部分進(jìn)行簡單糾正。

在輪廓測(cè)量機(jī)的日常檢查中，我們主要檢查并糾正以下三點(diǎn)。

• 測(cè)量值的準(zhǔn)確性使用
  塊規(guī)等校準(zhǔn)參考裝置進(jìn)行測(cè)量，并修正校準(zhǔn)值與實(shí)際測(cè)量值之間的差異。

• 測(cè)針的磨損量
  測(cè)量標(biāo)記臺(tái)階等時(shí)，會(huì)根據(jù)測(cè)針的磨損量而下沉，導(dǎo)致實(shí)際形狀與測(cè)量形狀之間略有差異。根據(jù)該偏差，計(jì)算并校正磨損量。

• 向上和向下測(cè)量的等效性測(cè)量高精度等級(jí)的
  針規(guī)和鋼球等對(duì)稱形狀，并校正測(cè)量形狀的左右扭曲，使它們相等。

在大多數(shù)情況下，軟件會(huì)根據(jù)測(cè)量值自動(dòng)計(jì)算每次校正，因此在使用系統(tǒng)時(shí)記住執(zhí)行日常檢查非常重要。此外，為了獲得并維持IATF16949和ISO9001等汽車行業(yè)和質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，需要定期進(jìn)行可追溯的校準(zhǔn)工作。