DUKIN CMM 配置雷尼紹光柵作精密位置反饋

2020-11-22 LEDinside

2018-05-31 10:45:52 [編輯：Andygui]

加工工件的尺寸是否準確，會直接影響到系統的整體正常運作以至精度等性能表現，尤其是汽車發動機中的汽缸閥座， 飛機發動機中的葉片等這些設計精密的機械結構，對加工精度要求極高，絕不容許絲毫的偏差。經過多年來測量技術的不斷發展，現今先進的坐標測量機 (CMM) 巳能夠準確量測工件的尺寸以及通過掃瞄採集工件的表面數據。位於韓國的DUKIN公司，多年來與雷尼紹合作無間，在市場上推開多款配置雷尼紹高性能光柵系統的先進坐標測量機，為工業界提供快速、高性價比，和穩定可靠的質量監控方案。

坐標測量機的工作原理

坐標測量機的工作原理簡單來說就是把取得被測工件表面點的三維坐標值，通過計算器運算出工件的尺寸和誤差等幾何數據。傳統典型坐標測量機的機構均採用龍門式XYZ三軸設計，搭配測頭觸碰工件的表面以擷取工件的在三維空間的幾何數據。目前業界最新的技術像雷尼紹引以為傲的PH20和REVO?測座系統巳支持五軸同步運動，利用坐標測量機與測座兩個旋轉軸的同步運動去採集數據，大幅提升測量效率。作為加工質量監控的重要角色之一，坐標測量機對位置反饋系統有極高的要求，解釋了市場上絕大部份的坐標測量機大都採用光柵，甚至更高精度的雷射尺。

DUKIN技術部門經理 Mr. Ku Tae Young介紹雷尼紹光柵的應用：「我們的坐標測量機的產品線十分廣泛，包括標準、高精度和超高精度機型，不同機型搭置其相應規格的光柵。從雷尼紹經典的RGS系列，到超高精度的RLE雷射尺系列我們都有採用，但是使用量最多的卻是TONiC?系列，分別應用在我們的CHAMP、HERO和VICTOR坐標測量機系列，主要針對面板、電子、汽車和航天製造業等市場。」

雷尼紹柵尺的類別與特性

測量機的精度受眾多周邊因素影響，其中包括工作環境的溫度。雷尼紹深明用戶的需要，針對不同的工作環境、基體材料、規格要求等開發多款具備特性和先進工作原理的柵尺系列，搭配TONiC™光柵讀數頭使用。

經典的RGS鍍金綱帶尺系列的特性能夠與測量機基體的膨脹係數保持一致，市場上的坐標測量機一般採用大理石作為基體，由於其膨脹係數極低，意味著在溫度波動情況下，柵尺與基體的微差移動近乎零，大幅降低對系統精度的影響。

另款RTLC不鏽鋼柵尺的工作原理剛好相反，柵尺與基體的膨脹係數保持獨立性，Mr. Ku說道：「RTLC系列是目前DUKIN使用量最高的柵尺型號，當初選擇使用它就是想提升測量機的精度穩定性。柵尺配置FASTRACK導軌固定在基體上，就像「懸浮」在基體表面，在溫度環境變化的情況下不會跟隨基體產生相同程度的變形，意味著兩者受環境因素影響有其獨立性，好處是對基體相應規格如平面度、膨脹係數等要求較低，而且在精度補償時更加準確，尤其是行程較長的機型。」

雷尼紹還有一款RELM ZeroMet柵尺系列，膨脹係數僅0.75 ± 0.35 μm/m/°C @20 °C，是一款近乎不受溫度差別影響的光柵尺，Mr. Ku補充道；「這款柵尺的精度在1 m長僅+/-1 um，將進一步提升測量機的精度，價格也較同級產品合理，我們目前正積極考慮在未來的高端機型上使用。」

除此之外，DUKIN也有採用雷尼紹的RLE系列雷射尺在其開發的超高精度的坐標測量機，用於測量光步規等對精度要求極高的應用。

為測量機量身訂做的光柵系統

TONiC光柵系統提供的規格十分廣泛，足以滿足目前大部分坐標測量機的精度要求，目前DUKIN高精度的測量機工作速度達3 m/s，採用了0.1 um解析度的TONiC光柵，Mr. Ku說道：「TONiC光柵的產品線十分齊全，為我們開發不同規格機型時帶來了便利。光柵在提供高解析度的同時也滿足我們對速度的要求，而內置的AGC (增益控制) 功能也保證了光柵訊號的穩定性，免受濾積在柵尺上的汙染物所影響。以我們經驗所言，行程越長的機型，精度越難保持，TONiC光柵的表現一如規格所示的準確無誤，讓我們可專注在機臺的設計上。我們自開發坐標測量機以後便開始與雷尼紹合作，也很欣賞他們多年來一直提供專業而高效的售後服務，未來也會繼續保持緊密良好的合作關係。」

全面提升坐標測量機的性能與穩定可靠性

測頭是否能發揮其最大效能，往往取決於坐標測量機的定位精度，尤其是REVO這種需要進行多軸同步工作的測頭。 Mr. Ku說道：「目前配置REVO測頭的測量機巳在一些大型汽車廠商和飛機配件製造商客戶投入服務，分別應用在發動機汽缸閥座和葉片等測量項目，而我們發現雷尼紹的REVO系統在測量複雜，圓柱形的工件時的效率尤其出色。」

另外，DUKIN每臺生產的坐標測量機在出廠前都需要通過極嚴格的測試要求系統精度和穩定性缺一不可。Mr. Ku說道：「 我們生產的每一臺測量機在測試中都必須符合ISO10360- 坐標測量機性能評估國際標準，過程中每臺測量機會持續測試幾個月，以確保機器在長時間運作下依然能保持其高度重複性。TONiC光柵的性能表現多年來都十分穩定可靠，故我們非常有信心大量應用在各個機型。」

 

 

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