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

在輪廓測量機(jī)中，使用稱為觸針的探針直接追蹤被測量物體的表面并精確跟蹤運(yùn)動的機(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量機(jī)相對容易使用，但缺點(diǎn)是反射光的狀態(tài)可能會根據(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。

輪廓測量機(jī)的應(yīng)用

輪廓形狀測量機(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，一系列的測量操作可以被編程并用于生產(chǎn)線上的自動測量。

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

輪廓形狀測量機(jī)原理

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

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。請注意，連接手寫筆的臂以圓弧方式上下移動。

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

準(zhǔn)確定位對于檢測器來說非常重要，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.輪廓形狀測量機(jī)的跟隨角

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

輪廓測量機(jī)能夠測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稱，則向上和向下的跟蹤角度會發(fā)生變化，因此必須小心。跟蹤角度也會根據(jù)測量速度和測量力而變化，測量速度越快，跟蹤陡坡就越困難。

2、輪廓測量機(jī)的日常檢查

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

因此，需要定期檢查，但由于涉及工時和成本，頻繁的大規(guī)模維護(hù)并不現(xiàn)實。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。

在輪廓測量機(jī)的日常檢查中，我們主要檢查并糾正以下三點(diǎn)。

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

• 測針的磨損量
  測量標(biāo)記臺階等時，會根據(jù)測針的磨損量而下沉，導(dǎo)致實際形狀與測量形狀之間略有差異。根據(jù)該偏差，計算并校正磨損量。

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

在大多數(shù)情況下，軟件會根據(jù)測量值自動計算每次校正，因此在使用系統(tǒng)時記住執(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。