多年來(lái)，隨著(zhù)用于運動(dòng)控制，光學(xué)，照明和攝像頭的組件技術(shù)的改進(jìn)，多傳感器系統已經(jīng)有了長(cháng)足的發(fā)展。
結合視覺(jué)，觸摸和激光傳感器的多傳感器坐標測量機已用于制造質(zhì)量控制近20年了。許多人仍然回想起多傳感器系統的早期，當時(shí)主傳感器運行良好，但是有時(shí)甚至是事后才想到添加的附加傳感器，其功能有限且準確性很差。
當今的多傳感器系統已經(jīng)發(fā)展到現在所有傳感器都具有完整功能和準確性的地步。通過(guò)更仔細地將傳感器與測量軸集成在一起，消除了早期設計中固有的限制。
計量軟件的改進(jìn)是實(shí)現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(lái)，多傳感器測量系統的經(jīng)濟利益變得顯而易見(jiàn)：減少了資金和校準費用，縮短了學(xué)習周期，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。
為了強調當今多傳感器測量系統的全部功能，讓我們看一下三種零件，以及如何通過(guò)使用多傳感器測量來(lái)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(shuō)簡(jiǎn)單的整形外科植入物就是當今正在加工的最復雜形狀的設備之一–根本沒(méi)有辦法用單個(gè)傳感器系統來(lái)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。即使是工具或量規的偶然接觸也可能損壞表面光潔度，從而導致摩擦，從而可能導致不合適的裝配，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(jué)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(xiàn)組成，每條曲線(xiàn)同時(shí)受到一個(gè)或多個(gè)基準特征的材料條件的約束。這些幾何尺寸標注和公差（GD＆T）約定使設計人員能夠精確地指定零件的形式，但使零件驗證成為一項挑戰。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(lái)自觸覺(jué)，掃描，激光和光學(xué)傳感器的數據需要與CAD模型集成在一起，并且需要功能強大的軟件來(lái)進(jìn)行GD＆T評估。
進(jìn)入現代的多傳感器系統。具有遠心光學(xué)系統，透鏡直通激光器和微掃描探針的系統可以在不損壞零件的情況下測量外部尺寸，輪廓和曲線(xiàn)，并將數據直接與CAD模型進(jìn)行比較。
盡管進(jìn)行了仔細的加工，拋光和測量，該零件的制造商仍面臨較高的返工率和報廢率。使問(wèn)題更加復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(guò)準確測量關(guān)鍵特征而不損壞零件，解決了第一個(gè)問(wèn)題。真正的多傳感器軟件使數據能夠適合CAD模型并正確應用GD＆T標準。
這種組合使制造商能夠消除有關(guān)不同量規之間測量精度的爭議，并最終減少了根據客戶(hù)規格生產(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面上的基準有關(guān)。理想情況下，零件將以一種設置進(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(wèn)題使觸覺(jué)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(jué)進(jìn)行測量，而配合面的表面平整度測量則應使用視覺(jué)。最好用激光制作。這張照片中的定制翻轉夾具會(huì )自動(dòng)將零件索引，以將每一面呈現給傳感器陣列進(jìn)行測量。該鑄件是復雜裝配中的一個(gè)組件，該組件依賴(lài)于機加工精度來(lái)保證整個(gè)機構的可靠性。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(lái)說(shuō)，多傳感器測量提供了許多好處。最重要的是節省了時(shí)間，因為它能夠確認一個(gè)系統上的所有尺寸，而不必在多個(gè)不同的系統上進(jìn)行編程，分級和測量，然后合并和比較數據以確定零件是否符合規格。另一個(gè)重要的好處是，無(wú)論使用哪種傳感器，多傳感器系統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)復雜的機加工鑄件–在這種情況下，是液壓傳動(dòng)箱。這一部分提出了在單一設置中進(jìn)行測量的挑戰。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部超過(guò)六英寸。為了以一種方向訪(fǎng)問(wèn)所有這些特征，需要長(cháng)距離工作的光學(xué)元件和LWD激光才能到達底部的特征，還需要具有掃描探針功能以測量閥桿和內部輪廓的內部尺寸。
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據。密封表面的平整度至關(guān)重要。掃描探針可測量多個(gè)位置的內部輪廓以及流入和流出莖的內徑，以計算內部體積和流速特性。長(cháng)工作距離激光也到達花鍵內側的凸臺以進(jìn)行平面度測量，長(cháng)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(shuō)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)測量系統上測量整個(gè)零件–節省了購買(mǎi)和維護多個(gè)測量系統的成本，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(lèi)型進(jìn)行測量，而不會(huì )影響效率或準確性?？刹渴鹎夜ぷ骶嚯x長(cháng)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)
