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> &&[供应]海克斯康桥式三坐标测量机
供货总量：不限
所在区域：400
品牌：海克斯康
型号：桥式机、龙门机、悬臂式、关节臂式、影像仪
发布时间：
有效期： --
蔡司三坐标维修校准为你提供海克斯康桥式三坐标测量机。
是否有现货：
加工定制：
桥式三坐标测量机
外形尺寸：
适用范围：
Global extra
　　桥式三坐标测量机Global　eXtra的概述&
利用桥式三坐标测量机完成大尺寸的测量任务：&
源自DEA品牌的Global　eXtra测量机，符合当代测量技术的发展和应用的潮流，能够完成各种尺寸计量的需要，并可在车间环境下完成诸如车身部件这样特殊几何量的测量任务。经济实用、高效率、高精度、可靠性、灵活性以及优异的设计技术，融合在这个无以伦比的技术杰作之中。&
Global具备全铝结构和超强的框架，获得专利的精密斜屋顶结构，高分辨率的光栅系统以及其他获得广泛赞誉的技术解决方案，保证了Global　eXtra在任何条件下的优异性能。&
专为大尺寸工件的高精度测量而设计，无需地基&
优化的桥式结构在保证整体结构具有足够强度的前提下，使得整机在运行过程中不需要特殊的地基。在为用户提供最高测量效率的同时，保证了测量结果具有极高的精度。&
专业的设计，满足车间环境的应用要求&
Global　eXtra专门设计用来在车间环境下完成诸如车身部件这样特殊几何量的测量任务。为满足这一要求，该测量机采用了均衡应用的钢制工作台，同时保持与地面的高度较低，并配以均衡温度、大的测量空间、宽间距、Z轴采用烧结碳化硅、采用结构温度补偿并在X和Y向配备保护性外罩。这样，操作温度范围扩大到15到30&C.&
支持连续伺服关节和柔性夹具系统&
为更好的固定工件，Global　eXtra与DEA的CW43L连续伺服关节测腕和FIVE　U-nique柔性夹具系统完全兼容。&
桥式三坐标测量机Global　eXtra的技术参数&
机器行程范围、尺寸&
行程范围（m）&
外型尺寸（m）&
环境要求：&
可操作温度：15-30℃&
环境温度变化：2&C/h-10&C/24h&
温度梯度：1&C/m&
桥式三坐标测量机Global　eXtra的技术特点&
设计技术与材料：&
桥式机结构&相比水平臂测量系统具有更高的计量性能&
斜屋顶技术Slant　Bridge&，Hexagon计量产业集团独有专利技术，为活动框架提供了更好的稳定性&
垂直Z轴具有更大的截面，采用烧结碳化硅材料，在同等截面宽度的情况下提供了更好的刚性，相对一般材料具有更好的温度性能&
采用钢材料制成的一体化均衡平板，无需地基&
工作台长度可达到4000　m，桥架截面尺寸可达到2000　x　1800　m&
空间与测量的可接近性：&
由于工作台面高度较低（500　m）而便于接近测量空间，可从三面接近进行操作&
能够提供平齐地面的安装&
由于间隙比较大（308　m）而便于使用工件装夹系统　
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价格：9999元/套
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三坐标测量技术及反求工程应用
汽车行业汽车行业应用案例产品.为汽车的样板开发提供有力 的手段概要公司: 福特巴西 位置: 巴西.圣保罗 产品或服务项目: 汽车整车 计量产品:VENTO,PRIMA简介: 测量机在整车样板开发中发挥了重要作用.通过采用先进的制造技术和制造理念,如标 准化顺序装配,该工厂成为福特全球性的试验工 场.供应商在装配线和过程定义中扮演着活跃的 角色,分担着责任和安装任务. Hexagon 计量产业集团巴西分部被挑选承担 着工厂几何量控制系统的核心供应商:不仅包括 测量机和测量机器人,还包括地基,空调环境, 在线自动编程等任务,成为一个真正的交钥匙工 程. 除了在线和在中心计量室的测量机,Hexagon 计量产业集团巴西分部还提供一台 DEA 的 Vento 水平臂测量机,提供给产品开发部门,并配有轻 度铣削系统.这是一个要求特别严格的项目,因 为福特要求能够在一台机器上提供所有可能的功 能:触发测量,激光测头测量,扫描,逆向工程 和铣削加工.基于第一台的成功安装,使得福特 又订购了两台新型的 PRIMA 水平臂测量机,并为 现 有 的 两 台 Vento 测 量 机 增 加 铣 削 选 项 . 这些机器在全天候的工作,也就是说,也要 承担夜班工作.这使得福特巴西工厂在项目开发 中节约宝贵的时间,因为晚班可以无人操作.同 时,质量和效率也大幅度提高,过去的操作完全福特巴西工厂早在 1919 年就开始运作,装配 轿车和卡车.从那时开始,这家美国制造厂在南 美的投资就在成倍增加,目前福特在巴西拥有众 多的制造工厂,从事发动机和整车的制造. 在福特位于圣保罗洲的测试中心里,先进的 检测系统正在对完工工件进行着各种测试和评价. 这里是福特在南美的最新工厂.在 2001 年 10 月 与 30 多家供应商一起举行开业典礼.通过这一名 为&亚马逊项目&的新的投资,这家美国汽车制 造商在巴西市场投放了一系列适应本地市场的新154?实用坐标测量技术依靠手动,现在通过利用 DEA 的机器,从测量到 扫描再到铣削,通过测量机就可完成. 新型的 PRIMA 水平臂式测量机,为客户提供 了出众的机械结构和创新优化的设计,同时,还 成为一套多用途系统,完成传统的检测任务的同 时,可自动实现各种逆向工程,数据化以及铣削 操作.这样,协助了福特汽车公司南美分部完成 所有制造车型的样板开发工作,主要面向本地市 场和部分出口.通过样板设计,涉及到汽车的每 一个细节:从最小的标识样板到整个汽车 - 从车 身到内饰.位于上海嘉定工业开发区的上海大众动力总 成有限公司建成于 2005 年底,主要产品为德国大 众最新设计开发的具有国际先进水平的 1.4L , 1.6L 发动机,一期年生产能力将达到 18 万台. 几何量测量,作为现代化汽车制造企业质量 保证的重要组成部分,对确保产品质量着发挥十 分积极的作用.为此,上海大众动力总成有限公 司委托 Hexagon 计量产业集团下属的 Leitz 产品 分部规划了一套设施完善的测量系统,主要包括 生产测量室和精密测量室,以及一个兼具检测职 能的辅助区域,简称为预备测量室. 生产测量室作为生产现场在线测量器具功能 的深化和提升,主要通过抽检的方式对零部件的 制造质量进行监控,并在生产线验收,设备能力 验证,以及配合各种调整中发挥着重要的作用. 功能强,效率高,操作简便的 Leitz 高速测量机器 人 Sirio 688 作为首选,成为了生产测量室占有主 体地位,利用率最高的设备. 目前,Sirio 测量机器人主要承担了 1.4 及 1.6 两种型号发动机缸体,缸盖,曲轴,缸盖罩壳, 链轮罩壳各种工序的测量任务.从程序结构规划, 探针配置,工件的专用夹具,零件上下料系统, 均由 Leitz 采用交钥匙的方式进行提供,使得整个 测量室能迅速进入正常的运行状态.完整的交钥匙项目:上海大众动力总成概要公司: 上海大众动力总成有限公司 位置: 中国.上海.嘉定 产品或服务项目: 汽车发动机 计量产品: SIRIO,PMM-C简介: 一个规划完整的测量室 为发动机的质量提供了保证完善的程序结构保证有效地完成测量任务和 进行管理,并实现了对基础程序,测量程序,报 告文本和各类统计图表的有序管理. 利用 Sirio 测量机现有的 24 个刀库位置,提 供了 20 多种探针组合,用户可根据当天的检测任 务,通过事先编好的检测程序,选择所需要的探 针,并对测量的结果作出统计. 同时,根据客户的检测工序,Leitz 设计了一 整套可靠,合理的夹具,包括缸体,缸盖,曲轴,第十章 应用案例?155作为新的质量策略的一部分,西班牙汽车制 造商 SEAT 公司安装了坐标测量机,以完成对于 车身,分总成和挤压钣金件的尺寸控制. SEAT 汽 车 公 司 位 于 靠 近 巴 塞 罗 那 的 Martorell,目前每天最大的生产能力达到 2200 辆 汽车,制造 AROSA,IBIZA,TOLEDO,LEON, CORDOBA,INCA 和 CADDY 等车型. 该公司安装的测量机包括了两个系统.第一 个是一个测量单元,包括有两台整合的 DEA 的 BRAVO 测量机器人, 对车身的尺寸数据进行测量. 第二个是一系列 DEA 的 TYPHOON 测量机,并 配备 FIVE U-nique 柔性夹具系统. BRAVO 是水平臂式测量机器人,可在车间现 场完成对于大型钣金件的高速尺寸检测,如汽车 整车身.除了两台 BRAVO 测量机,BRAVO 单元 还包括了一个自动托盘上下料系统,能够自动传 送车身和底盘.托盘传送系统和工件运送装置都 是由 DEA 的工程师设计的. DEA 的 TYPHOON 测量机采用了自动托盘 系统.TYPHOON 专为在生产现场检测各类钣金 件而设计,包括薄壁面板,分总成,玻璃件,塑 料件以及管状工件.TYPHOON 的开放式结构可 以利用加工中心现有的工件上下料系统而使用在 生产线.FIVE U-nique 柔性夹具系统使用在测量 机上为工件精密检测提供了工件夹持的方法. FIVE U-nique 柔性夹具系统的基本配置包括了一 组可调的立柱,并采用压缩空气放置在测量机工 作台上.立柱顶端精确的 XYZ 定位利用了位于测 头库上的立柱定位装置手动设置.TYPHOON 测 量机取代了传统的量具,可完成外协厂提供的挤 压件测量. 为确定这些设备是否满足预期的目标,我们 采访了 SEAT 公司测量系统规划经理 Manuel Nunez 进行了交流,他负责一个 89 人的队伍, 负责尺寸数据的分析. Nunez 先生,BRAVO 测量单元的目标是什么? 我们新购买的测量机是为了将所有的尺寸数 据采用测量机进行分析,这样使我们的灵活性更 强,同时可提高尺寸数据的精度和质量.我们还 着眼于提高检测的数量,直到车身检测的被抽检 率达到 1%.为达到这一目标,有必要安装更多的测量系统,从而测量大型的工件,并对更多的产 品进行控制.这两台机器组成的单元使得我们具 有了无与伦比的灵活性,避免了故障的发生,并 使得资源得到充分利用.SEAT 公 司 在 成 本 , 空 间 和 节 省 时 间 方 面 给 予 TYPHOON 测量机以评价 您是否达到了目标? 是的,我们达到了预期的目标.就周转率来 说,我们还没有达到 1%,但是目前我们还正处于 新车型的试制阶段.无论如何,这个单元具有充 分的能力使我们达到目标.测量单元能够工作多长时间? 这个单元可以一天三班倒,每周工作 5 天. 在星期六加班时也能工作,它已经在安装调试阶 段经过了超时的工作.每周至少可以工作 16-17 个班次.测量数据是如何使用的? 我们可以产生实时的图形化报告以确定车身 的尺寸是否在公差范围内.这些数据被存储在数 据库中,并在随后处理成一系列报告以完成统计 分析. 我们所采集的信息都存储在 QUIRL 系统内. 整个系统都采用了 QUIRL,这样我们可以进行信 息交换.对于每个工件我们都可以进行详尽的观 察,以判别问题的发生.图形能够使我们更好地 了解判别结果,以确定是否达到预期的要求.质量控制中的测量目标不断在发生变化.它们在 车身和分总成检测方面取得了什么创新? 公差要求在 5±1mm 或者是 ±2mm 是过去 15 年前的事情,现在的公差要求在 3±0.5mm 或第十章 应用案例?157者是 ±0.2mm.为满足以上设计要求的内部控制 目标也进行了提升.到现在为止,没有达到以上 设计要求的产品是不能投向市场的.对于我们认 为关键重要的尺寸,我们要保证其 100% 合格. 所有的尺寸公差一般控制在设计要求的 75% 以 内. 在尺寸分析中的样板标准是怎样的? 样板标准也在提高.我们的抽样频率一般比 较低,但是取决于后续是否还会因相关问题而产 生错误. 相对传统的量具系统,采用 TYPHOON 和 FIVE U-nique 具备什么样的优势? 相对传统的量具系统,该系统有许多优点. 最重要的变化就是我们不再需要在车间内划分出 一大片区域储存专用量具.我们改由每次对量具 和支架进行调整,到现在只需简单的根据数据记 录,在检测程序上进行调整.当然,现在数据更 加可靠. 您在柔性立柱式夹具系统上进行了很大的投资. 这项投资是否真的值得?您认为这种投资的折旧 期是多长? 我们在开始的时候按照投资回收率计算资金 投入,是 4 到 5 年,通常的产品都是如此.你必 须保持不断的投入,因为设备需要维修,软件需 要升级,对工件测量程序的一部分进行修改以适 应特定的工件.我们所要谈的是相对传统量具的 最小投入. 一旦购买了柔性夹具系统,支撑立柱的设置以及 工件检测程序的生成是您的责任 .为什么最近 SEAT 公司外包了这个任务? 我们过去常常是自己完成这个工作,但当我 们从一个草案转到新型号时遇到了问题,主要是 我们的工作负荷大大加大.凭借我们正常的人力, 无法应对推出新车型所需要的短期内的工作负荷. 在两个月内,所有新车型的零件运到公司,所有 有关工件检测程序需要编制,所有的测量系统都 在满负荷工作.即使有脱机编程能够,我们还是 需要将这项工作外包.检测操作采集的尺 寸数据实时的进行 处理并输出图形化 的报告以显示车身 尺寸在公差范围 内.SEAT 公司所采用的策略,相对您的模具供应商来 说是特别的,因为他们没有你们这样的控制系统. 您是如何应对这种现状的? 从未来来讲,我们希望我们的供应商具备同 样的手段,或与我们类似的手段,完成同样点的 控制,所有的测量程序可以兼容.这使得我们的 反应更加迅速,能够更好地适应变化并不断提高. 采用 TYPHOON 测量机配 FIVE U-nique 柔 性夹具系统对供应商的挤压件进行测量,是 SEAT 公司相对传统测量手法的重大创新.SEAT 公司基 于以下三方面对测量机进行评估: 财务上的节省: 对于灵活性强的 TYPHOON+FIVE U-nique 系统的投资,要少于一个单一车型整套量具的投 资.因此,在下一个新车型的推出时,几乎 100% 的投资能够得到收回. 节约空间: 不考虑生产车型的数量,占用的空间仅是机 器的空间. 节约时间: 对于测量机的调整随时都可进行. 提高质量: 测量数据被存储,并可用来对生产过程进行 监控和分析. 为使得从传统量具到测量机的转换更加方便 和有效,SEAT 公司将零件编程和加工程序外包给 了 Hexagon,这样就使得我们不需要太多的人员 培养,直接迅速地进入到正常的工作环境.158?实用坐标测量技术DEA 测量机在 Seat 汽车公司的应用这套测量系统整合了一套自动上下料装置, 包括 9 个托盘.设计上采用摩擦轮的原理 .每个 托盘预先配置了夹具以实现对特定工件的夹紧. 操作人员,使用吊车,把工件放置在托盘上 .准 备好以后,操作人员通知主控单元 PLC,能够将 托盘运送到测量机.如果测量机暂时比较忙, PLC 将会把托盘放置在等候状态,直到两台测量 机中的一台空闲 ,只有这个时候,测量过程才能 进行下去.第 9 个托盘专门用来从接收从生产线 下来的白车身. 整套系统采用了激光安全保护. 这套测量系统专门用来完成分总成,白车身 的测量. Seat Zona Franca.从 1966 年开始,Seat 购买了超过 40 台测量 机.其中一部分安装在西班牙. Seat Martorell.这套测量系统是一台 Bravo NT 60.14.24 双 臂测量机,配备 CW43L 连续伺服测腕和 Chorus NT 软件.这套系统是 Vento Runway 车间型测量机, 配备CW43 连续伺服测腕和 Chorus NT 软件. 该机配备一套自动上下料装置,包括 4 个托 盘.操作人员固定被测工件,并传送到测量机. 计算机和控制系统被放置在操作间内.第十章 应用案例?159DEA 测量机在 Audi 的应用Audi 拥有 DEA 超过 60 台测量机,尤其在德 国. Audi Ingolstadt.整套系统通过激光幕帘提供保护,并安装在 空调间 (并配备内置操作间). 测量机配备主动减震系统,以减少震动. Audi Neckarsulm.这套系统是 Bravo NT 90.15.24 双水平臂测 量机,配备 CW43L 连续伺服测腕和 Chorus CAD 软件.这套系统是 Bravo NT 130.15.24,四臂测量 机,配备 CW43 light, NC100 非接触测头和 Chorus CAD 软件.这套系统具备一个专门的铸铁平台,配备 Five 数控夹具和主动减震系统. 这套测量系统安装在温控间,主要完成分总 成和钣金件的测量.该测量系统包括专门的铸铁平板和 Five Unique 自动夹具系统.160?实用坐标测量技术恰似量身定做:车身测量系统,这就是 Leica 灵活的 LTD800 激 光跟踪仪测量系统,凭借便于移动和多用途等特 点,Leica 的激光跟踪仪恰恰是为适应这样多样性 应用的理想工具.激光跟踪仪和 T-Probe 的组合,宝马莱比锡工厂概要公司: 宝马莱比锡工厂 位置: 德国.莱比锡 产品或服务项目: 汽车整车 计量产品 : Leica 激光跟踪仪,Leica T-Probe 简介: Leica 激光跟踪仪和 T-Probe 的组合,充分体现了其 灵活轻便的特性,以及无可比拟的测量范围和精度, 尤其是在汽车车身的检测方面.使得莱比锡工厂的测量手段非常理想地达到预期 要求,因为他们拥有了一套完全适合工作现场各 种复杂应用的功能强大的三坐标测量系统.突破测量的界限:Leica 激光跟踪 仪Leica 激光跟踪仪是一个便于运输的,移动式 大量程三坐标测量系统.内置的激光干涉仪,使 得它可以随时随地进行快捷和高精确地测量工作. 不管是单个点或是整个表面,激光跟踪仪可在一 个安装定位上,完成测量范围(直径)高达 80m, 精度不超过 +/-10μm/m,速率为 3000 点/秒的测 量.激光跟踪仪广泛应用在汽车工业和航空航天 工业,主要用于精密工装和部件的设计,制造或 测量.利用内置的绝对测距仪(ADM),跟踪仪可 以以自动模式完成周期性检测,重复性测试等等 类似测量任务.此外,激光跟踪仪的位置可以灵 活放置,并可以根据被测目标的尺寸形状或有限 的测量空间进行随意调整. 几乎可以在任何地方对任何目标以六自由度 的测量方式(6DoF)完成检测,Leica 真正的无线, 无臂式手持测量系统 T-Probe,在 BMW 最终选择 Leica 测量系统的决策中,起了很重要的作用;自 此,光学测量技术使得各种电缆或机械连接的羁 绊成为了历史.使用 T-Probe,即使是各种凹槽和 孔等复杂几何元素,也可以得到快速,精确测量: 当测量范围长达 15m 时,长度测量误差不超过 60μm(2Sigma). BMW 工厂这套令人印象深刻的测量设备对他 们意义重大,因为大量精确的信息需要及时提供 生产现场作为参考.对各种车型在生产过程中的 随机抽检和实时分析,便是质量保证小组的任务因为有了全新的 T-Probe,一套真正无线,无 臂式轻便型三坐标测量系统,Leica 激光跟踪仪在 汽车制造业的应用呈现出迅猛发展的势头. 在一个新的汽车制造厂,能够按照自己的意 愿来规划测量设备,是每一个检测工作人员的梦 想.前不久,在 BMW 新建成的莱比锡工厂里, 11 名技术人员组成的车身质量保证小组就实现了 这个梦想.借助工厂的项目,他们不仅购买了固 定式的测量机,而且还购置了革命性光学移动式第十章 应用案例?161之一.此外,利用这套最适合的测量手段,得以 快速和高效的完成这一工作也至关重要.的期望.使用跟踪仪和 T-Probe ,他们可以不必 停下生产线,而直接在线测量,使得新车型的检 测成本大大降低.T-Probe 极大地扩展了本已很广 的激光跟踪仪的使用范围,并且简化了测量. Leica T-Probe,你第一眼就会喜欢上它. 除 BMW 外,在过去的一年中很多汽车制造 厂相继购买了 Leica 的跟踪仪和 T-Probe.在沃尔 夫斯堡大众汽车公司用 Leica 的测量系统对样车 和工装进行测量;在杜塞尔多夫的戴姆勒克莱斯 勒的生产车间,除了用它对白车身进行测量外, 还用它作为重要的辅助手段,进行新的梅塞德斯 &Sprinter& 商务车的零部件和工装的组装.无与伦比的优势:移动性和多用途Leica 激光跟踪仪从 2004 年中被购置起,就 被测量人员广泛应用在多种场合.在工厂的筹备 阶段,BMW 3 系列车型生产的初期,跟踪仪就被 用于生产线上工装的检测;当然,在以后,跟踪 仪也会被继续使用,比如其它新车型生产线的检 测.在汽车装配线上也是一样:在这儿,凭借跟 踪仪的灵活性,测量小组在装配现场测量每部车 上的一些重要参数. 因为跟踪仪便于移动,可以方便地在现场对 车的某些特别功能进行检测,比如,调整车门与 车身间的缝隙.为了取得有说服力的数据,测量 必须在一个系列车型的多个车身上进行.跟踪仪 的独特优势在于:它的移动性能可以使其在生产 线上直接进行测量.而在过去,一定数量的车身 必须被搬运至特定的测量室进行检测,不仅运输 不便,而且无端地增加了费用.GLOBAL 测量机为大批量 的轮轴生产提供了精度和速 度概要公司: GETRAG 轮轴工厂 位置: 纽顿,北卡罗莱纳州,美国 产品或服务项目: 汽车变速箱,动力驱动部件 计量产品 : GLOBAL IMAGE 测量机,PC-DMIS 简介: GLOBAL IMAGE 测量机利用其高精度和高速扫描 功能提高了效率除了白车身检测,Leica 测量系统也同样可以 胜任其它测量工作,比如整车的测量.车身生产 线的测量人员为他们的同事进行了整部已喷漆车 身的测量,同样得到了令人满意的结果,在测量 效率和流程方面表现都很出色.激光跟踪仪独有 的出色的移动性,使得汽车不必被运进单独的测 量室,而直接放在生产线上进行测量.位于北卡罗莱纳州纽顿市的 GETRAG 轮轴工 厂是一家变速器制造企业. 该公司目前正在实现产品的转型,从手动变第一眼就会喜欢上它Leica 的测量系统完全满足了 BMW 测量人员162?实用坐标测量技术150,000 平方英尺的场地,并新增各种制造和装配 设备,从而从原来的每年生产 35,000 到 40,000 轮轴,一下跨越到每年生产 350,000 到 400,000 轮轴.生产能力扩充的因素之一就是安装了一台 Brown & Sharpe 的 GLOBAL IMAGE 测量机.管理过程控制GETRAG 轮轴工厂的主要从事金属切削.该 公司加工浇铸和锻造各种铝制产品,用于制造机 匣和外罩,同时还拥有一系列加工设备可生产齿 轮,包括螺纹加工设备和齿轮齿加工设备,热处 理和磨削设备.制的加工控制.它被安装在生产 现场的温控间内,使得加工操作人员和检测技术 人员可以非常容易地进行利用.操作人员将工件 拿到测量机上,选择特定的工件夹具,完成测头 的校准,然后执行预编程.工件固定工作台上带 有球形锁定装置,从而能够方便地进行从一种夹 具装置到另外一种装置的变换. 速箱,柴油发动机同步器转换到大批量独立后轴 和前动力驱动单元的生产. GETRAG 轮轴工厂是世界范围的 GETRAG 家族企业的成员,并凭其高品质的汽车变速箱动 力驱动部件生产而闻名于世.GETRAG 于 1935 年成立于德国的 Ludwigsburg,今天,其在欧洲, 美国,日本和印度拥有 14 家企业,9000 多名员 工. 作为向大批量轮轴生产转换策略的一部分, GETRAG 轮轴工厂,在其原有设施基础上又新增采用新型 GLOBAL 测量机,检测效率得到了 明显的提高.在一般的箱体测量中,测量的公差 要求在 10 到 12 微米,工件编程测量时间一般在 10 到 12 分钟. 通常来说,一次运行检测两个样件,对其直 径,平行度,垂直度和锥度进行检测.检测结果 将会被打印出来,同时检测结果还存储在一个统 计分析数据库中. GLOBAL IMAGE 测量机主要用在对于过程控 &我们有两台旧的测量机,其精度和速度无法满足 我们新项目的要求.这些机器有 10-12 年的历史, 从而无法提供我们所需要的效率. &第十章 应用案例?163坐标计量使得Dale Earhardt 位于发展的快速道概要公司: DALE EARNHARDT 公司 位置: 莫瑞斯维勒,北卡罗莱纳州 产品或服务项目: 赛车 计量产品:&能够到达工件的所用特征是必需的,尤其是 在我们的发动机项目中,我们需要测量入口和位 于汽缸盖的排气口. & 在位于美国北卡罗莱纳州莫瑞斯维勒的 DALE EARNHARDT 公司,在车间生产极富竞争力的全 美赛车协会竞赛车. DEI 的生产车间时装备最完善的竞赛车辆制造 厂之一,内有几台先进的数控加工中心,包括来自 辛辛那提的立式加工中心和切削中心,来自于肯纳 金属的刀具,以上两家公司都是 DEI 的合作伙伴. 该工厂能够进行赛车的加工,测试和装配,已经提 供给了三届温斯顿杯和两次布斯国家车队. 加工的一个不可缺少的部分就是使用 Brown & Sharpe 的 CHAMELEON 测量机,配备 PC-DMISTM 测量与检测软件,提供了对于各种底盘和发动机部 件的精确尺寸分析. DEI 公司高性能的赛车部件部分在工厂制造, 部分由供应商提供.当来自于供应商的底盘和发动 机部件运到公司时,它们需要进行一系列不同的测 试,以判断是否满足标准要求.由于测量机可以使 用各种不同形状和尺寸的工件,因此入厂的许多部 件都是在 CHAMELEON 上进行测试的.DEI 的工 厂制造上百种零件,一般来说每周都会发生变化, 因此测量系统的柔性是判定工件是否满足设计要求 的重要因素.CHAMELEON,PC-DMIS 简介: CHAMELEON 测量机和 PC-DMIS 软件加速了复 杂的 NASCAR 底盘和发动机部件的检测&我们的舍弃率非常高, &Jim Gamache,DEI DEI 的 CHAMELEON 测量机可以采用点到点 和扫描的方法进行尺寸数据的采集. 的工厂经理这样说. &许多情况下,我们需要额外 的加工使得部件满足设计要求. &第十章 应用案例?165CHAMELEON 专门为那些需要采用点到点测 量技术完成箱体类工件测量,同时还能够快速采集 大量点实现对于曲面的精确定义的用户而设计的. 在 DEI,采用 CHAMELEON 测量的工件从盘式制 动器卡钳一直到气阀机构的悬浮部件,活塞,连接 杆,气缸盖,发动机组和其他许多部件. CHAMELEON 的控制系统采用了支持在每次 高速模拟开环和闭环扫描的连续高精度数据评价的 算法,数据传输速度达到 120 点/秒.这种功能,结 合获得专利的在线温度补偿系统和先进的全铝机器 结构,减少了结构变形和振动所产生的影响,使得 CHAMELEON 具备高精度和高的数据采集速度.&能够达到工件的每个特征是必需的,尤其在 我们的发动机项目中,我们需要测量入口和位于汽 缸盖的排气口. Gamache 说.DEI 在其工厂中有 & 超过 100 种发动机,为温斯顿杯和布斯国家竞赛车 队提供支持,在装配前,100% 的部件都要进行检 测. &发动机部件在工厂内加工,还包括许多我们 从供应商处购买, Gamache 说. & &测量机的另外 一个重要功能是对加工路径进行检查.利用 CHAMELEON, 我们可以验证我们加工路径的精度, 在必要的时候对我们的加工中心进行调整. & 在 DEI,效率,通用性和精度是测量操作的关 键因素. &坐标计量技术使得我们上百个部件的质量得 到保证,从而保证了赛车达到设计要求---同时我 们的效率还非常高.这是关键所在.在 NASCAR 比赛中,你不仅需要在赛道上快速而又精确,在工 厂里,你同样需要快速而有精确. Gamache 这样 & 表示.徕卡新一代便携式激光跟踪DEI 的 CHAMELEON 测量机采用 TP200 触发 式测头和 SP600 模拟扫描测头. &扫描功能对我们的操作非常重要, &Gamache 说. &我们需要大量的数据来分析配合工件的表面 和复杂底盘的表面.我们做了许多部件的模型,以 便于进行有限元分析,扫描功能帮助我们获得了产 生这些模型所需的数据. &PC-DMIS 通用测量与检 测软件,是 CHAMELEON 测量机的标准配置,能 够加速部件造型的时间.检测数据能够直接上传到 CAD 系统.PC-DMIS 的一个特有特征就是能够使 得操作者利用原始 CAD 数据的精度,利用图形化 的工件模型脱机产生检测程序以及对于测头运行路 径的模拟.PC-DMIS 可从任何 CAD 系统上下载三 维 CAD 模型,并产生工件的图形化表示.操作者 只需简单地点击工件模型上的表面或特征,就可以 直接产生数控检测程序.该软件还提供了完善的逆 向工程应用,在缺少工件的数学模型的情况下建立 精确的 CAD 模型. 关节式 PH10MQ 测座,能够使得测头到达工 件的任何特征,在 CHAELEON 测量机 750 mm X 650 mm X 500 mm 测量空间的基础上又增加了 20% 的测量空间.仪推进欧宝汽车检测现代化概要公司: 欧宝国际技术发展中心位置: 吕瑟斯海姆,德国产品或服务项目: 欧宝汽车计量产品: 徕卡 LTD 跟踪仪166?实用坐标测量技术简介: 针对欧宝生产线长,工件巨大很难搬运的问题,实 现便携式测量.到固定的测量设备上,从而造成了很大的时间及 财力浪费.廉价易行的选择是将测量设备搬运到 产品现场,在生产现场实施产品的质量检测,因 此检测设备的发展趋势是研究便携式检测技术设 备.高精度,便携式的激光测量设备――徕卡新 一代激光跟踪仪,为欧宝国际技术发展中心(以下 简称为 ITZE)实施计量检测提供了有力的技术保 障,并保持了其在工业测量技术应用方面的领先 地位.拥有了徕卡新一代激光跟踪仪,德国 Russelsheim 的工人们无须搬动测量设备,即可 对各种焊接设备实施精密测量. ITEZ 的质保中心(以下简称为 ZQS)是保证欧 宝所有重要生产设备质量是否合格不可或缺的部 门 . ITEZ 负 责 测 量 设 备 引 进 及 培 训 的 Lutzhenning Steinbrecher 先生如此阐释了该中心 在欧宝的作用, &作为欧宝公司的一个重要部门, 该中心对于保证我们在技术方面的领先地位起着 重要作用,同时也是保证我们在企业内部持续发 展及为其它部门提供高水平服务的唯一途径& .中 心拥有的检测设备包括:不同测量范围的手动及 数控固定测量设备;六套移动关节式测量机;在 生产线上装备的基于两台相机的摄影测量系统; 一套代表先进技术水平并体现中心测量设备装备 水平的徕卡激光跟踪仪.作为一个高端用户, Steinbrecher 先生对徕卡&LTD&类型的激光跟踪 仪情有独钟.实际上,有些情况下对于检测人员来说并没 有更多选择,例如在 ZQS.ITEZ 在欧宝负责新车 型焊接生产线的设计,开发及建造工作,ZQS 作 为 ITEZ 的质检部门,必须对生产线投入运营前对 其进行检测.检测中的关键问题是,焊接线长达 12 米且无法搬运因此必须采用便携式检测设备, 而这正是徕卡激光跟踪仪的主要用途.然而,正 如 Steinbrecher 先生及其同事指出的,并非所有 便携式检测设备都能实施焊接线的检测.在过去 6 年中,他们一直采用基于两台相机的摄影测量系 统实施检测,该系统工作良好且一直延用至今, 但又存在明显的缺陷.因此,在 2001 年引进了徕 卡&LTD&类型激光跟踪仪.Steinbrecher 先生还 说: &这两种检测设备是相辅相成的采用徕卡激光 跟踪仪可以在焊接线上测量一些参考点,这些参 考点相当重要因为它们的坐标将作为所有后续检 测的控制基础. &自动跟踪球形反射镜……激光跟踪仪究竟是如何工作的呢?为解释这 一问题,供职于 ZQS 的 Thorsten Spielmann 先 生手拿一个小盒子并从中取出两个不同尺寸的钢 球解释道: &这些钢球内部安装有棱镜反射器,采 用球形反射镜我可以捕获跟踪仪发射出的激光束, 当我移动反射镜时,跟踪仪会自动跟踪反射镜. & 实际上,当你看着徕卡跟踪仪随着反射镜的移动 而移动时,会让你联想起一只训练有素的狗,它 的眼睛始终盯着主人手中不断移动的球.让检测设备适用于你的检测工作… …拥有了徕卡最新的激光跟踪仪 ZQS 不仅仅获 得了一套高精度的光学坐标测量系统――在测量 技术中集中体现发展趋势的徕卡产品.产品质保 人员一度疲于将各种待测量工件从生产线上搬运第十章 应用案例?167手里拿着反射镜,Spielmann 先生可以在待 检测的工件周围任意移动,并在适当的点上记录 下测量值,同时也在系统中记录下了点的空间三 维坐标.激光跟踪仪基于极坐标测量原理,给定 点的坐标由跟踪头输出的两个角度(即水平角 H 和 垂直角 V)及反射镜到跟踪头中心的距离 S 计算出 来.徕卡跟踪仪具有很高的测量精度,根据被检 测点到跟踪仪的距离不同,可以达到 10PPM 量级 的相对精度,徕卡的销售工程师 Olaf Wienke 先 生曾见证了欧宝引进激光跟踪仪的全过程,他说: &如果能使某两个独立控制点间的距离足够短,还 可 以 大 大 提 高 测 量 精 度 . Lutz Henning & Steinbrecher 先生说: &据我所知,对于大尺寸测 量,徕卡跟踪仪是目前市场上精度最高的检测系 统.我没有发现能与之媲美的同类产品& .Metrosoft CM 测量软件,该软件考虑了所有测量 设备的接口问题,因此保证了数据交换的无缝性, 当然该软件也可以连接徕卡跟踪仪,Steinbrecher 先生强调道,在与欧宝公司进行徕卡跟踪仪的购 买谈判中,徕卡跟踪仪是否能欧宝的软件系统被 作为成本预算的一个重要方面来考虑. 为达此目的,徕卡也提供了一套专门用于光 学测量设备的测量软件.Olaf Wienke 解释了该软 件的功能: &使用该软件,我们可以操作控制跟踪 仪和检查测量数据,并可检验和补偿仪器性能及 软件的控制命令,软件可将测量数据转换到欧宝 目前使用的软件系统中,在这种要求下,只有 Metromec 公司的软件能满足上述要求& . 当然,如果用户不知道如何使用,任何先进 的技术也没有用处,基于这一点,徕卡跟踪仪的 销售价格中包含了五天的培训费用,在培训期间, Olaf Wienke 会介绍徕卡跟踪仪的测量原理及操作 方法.Thorsten Spielmann 先生参与了培训,他 说: &培训课程包含了跟踪仪的应用培训.在应用 培训中,我们能学习到种可能的测量案例. &&目前市场上最精确的检测系统… …&徕卡跟踪仪具有一个特别之处,即可以在跟 踪仪上安装被大家广为所知的 Nive120 型电子水 平仪,实现跟踪仪在水平状态下的测量.这一点 在焊接线检测中非常重要.例如在同一个支撑基 础上,两台或三台机器常常会同时运行几年,这 可能会导致支撑基础的某一角下沉,如果需要在 该支撑基础上安装一条新的焊接线(用于新的车 型),在安装前必须检查支撑基础的位置尺寸是否 正确,即支撑基础的所有角应位于同一高度上. 安装上 Nive120 的徕卡跟踪仪可以完成这项检查 工作,并保证很高的检测精度. 以前的跟踪仪在测量过程中,必须始终保证 激光束不被阻断,一旦光束被断,就必须重新返 回到初始位置重新开始测量.然而,如今当你拥 有徕卡最新的跟踪仪,这些麻烦再不会出现了. 新的跟踪仪装有相机,它会自动地在空间搜索反 射镜,在绝对测距装置(ADM)的配合下,跟踪仪系 统会重新找回反射镜, 并由 ADM 赋予初始距离值, 恰似激光束从未被挡断一样.这一功能在焊接线 上设备检测中相当有用,因为焊接线上有许多移 动部件,很容易导致激光束被挡断.&Spielmann 先生对于徕卡所提供的技术支持 也非常满意.他说: &如果我在测量中有技术问题, 只需要给 Wienke 先生打一个电话,他就会直接给 用户解决一切技术问题.当心一雄鹿来了……ZQS 自 2001 年开始使用徕卡跟踪仪.8 年前 开始使用 摄影测量系统.有趣的是:在没有跟踪 仪前,欧宝是如何检测其大型焊接线的吗? Steinbrecher 先生至今仍记得那些运到焊接检测 现场用于检核控制点的大型控制设备: &这些控制 设备看起来象一个超大尺寸的雄鹿角.当其运到 现场时工人们习惯的戏称到雄鹿来了!& .这些设 备在 80 年代发挥了较大的作用.生产记录表明, Ascona 和 Cadet 这两种型是这一时期欧宝很成功 的车型.在没有跟踪等检测设备的情况下,这些&如果有问题,只需给 Wienke 先生 打电话―他会解释一切问题的……&一年多来,ZQS 的所有测量设备均采用同一 控制软件,即来自于瑞士 Metromec 软件公司的168?实用坐标测量技术车型也具有较好的品质,当你&砰&地关上车门 时,不会像现在某些车一样会反弹回来.当然, 拥有现在这些更灵活方便的检测设备后,大家认 为工作起来更快更省……Holden 车队 位置: 墨尔本,澳大利亚徕卡跟踪仪的显著特点徕卡高精度的激光跟踪仪,从外观上看起来 像一个消防栓.它在徕卡公司及计量检测领域都 呈现出不断增长的趋势.它实际上就是一台移动 式光 学三维坐标测量设备.该产品的核心部分是 一台激光干涉仪,从跟踪 头发射 来的激光,发向 一个三面棱镜反射器,且始终保持激光束对准反 射镜中心,操作员可以手持反射镜在被测物体上 移动.只有操作员保持反射激光与跟踪仪的联系, 跟踪头就会始终跟随反射器移动而转动,同时激 光束会连续的被反射镜反射回跟踪仪,跟踪仪到 反射镜的距离也会实时计算出来.当操作 员将反 射镜放置在待测点上后,触发遥控测量,被测点 的三维坐标自动保存在系统数据库中.跟踪仪以 极坐标原理为其工作原理,三个观测值包括两个 角度(即水平角及垂直角)和跟踪头到反射镜的空间 距离. 跟踪仪一个最显著的特点是精度高,测量范 围大.精度可达 10ppm 空间测量范围达 80 米. 换句话说,对于大尺寸物体的测量,跟踪仪是非 常理想的检测设备.跟踪仪还可以用于扫描,扫 描速度达 1000 点/秒. 最近,特别针对汽车行业 的检测,徕卡推出了新一代激光跟踪仪- LTD700/800 该型号跟踪仪可配置手持式无线测量 装 置 & T- P r o b e & 及 & T- s c a n & 这 使 得 LTD700/800 就好像一台移动式三坐标测量机和扫 描仪.这对于实施白车身部件检测及加工制造中 的检测会大有裨益. 在山路崎岖的澳大利亚,近年来涌现出许多 摩托车赛车爱好者. 澳大利亚 V8 超级赛车是一个巡回的车赛,该 项赛事主要利用在一年之内的 14 个周末举行巡回 比赛,场地遍及整个澳大利亚和新西兰. 比赛的风格无疑是激动人心的,激烈的汽车 比赛,在整个赛道上布满了角度很大的转角以及 凹陷,并不断承受缓冲器所带来的压力.这些因 素使该项赛事闻名遐迩. 在过去五年中,该项赛事的冠军是 Holden 竞 公司: 赛车队,并被称为 HRT,作为 TWR 竞赛的一部 产品和具体服务项目: 赛车发动机开发计量产品: MISTRAL 7107,PC-DMIS简介: MISTRAL 测量机缩短了发动机的开发时间,并提 高了车身和底盘的质量MISTRAL 测量机引领澳大 利亚顶尖的 V8 超级赛车队 伍走向胜利概要第十章 应用案例?169分,在世界各地的比赛中获得多次成功,包括 Le Mans24 小时比赛和英国巡回汽车拉力赛.TWR 还运做了著名的 Arrows F1 车队.2,在 CAD 模型不具备的情况下完成逆向工程应 用.这样,HRT 能够产生详尽的 CAD 图纸,直 接反馈到 MAZAK 的数控加工中心进行制造. 3,验证模型,是 HRT 专为 TWR 完成的工作. 这包括根据 TWR 利用 CAD 进行的设计,完成模 型的制造. Steve Macdonald,HRT 的 CAD 测量机加工 部门经理,指出逆向工程和质量控制是购买测量 机的两大主要原因. &利用 MISTRAL 测量机和 PC-DMIS 软件以 及直接的 CAD 接口, 我们拥有了无可比拟的能力. 我们现在可以减少发动机的开发时间,通过过程 尺寸验证提高了产品质量,为我们所有新测试的 工件建立了 CAD 资料库,并避免了重复加工和浪 费. & 事实上,Macdonald 车队的首项任务是逆向 一个完整发动机气缸盖,专门设计管道和进气管 柱. 为提高效率,HRT 还开发了一系列工件的夹 具,如活塞,发动机本体和汽缸盖,用在赛前发 动机再制的检测. 近来,过去采用试制,偏差分析和返工的产 品开发方法已经被精确更具科学的方法所取代. 利用 MISTRAL,过程工件尺寸验证,CAD 图形 的产生,工件的制造使得 HRT 始终位于成功者的HRT 车间的 NITRAL 测量机,用来测量各种 发动机,底盘和车身,如图上所示的前车身分总 成,提高了整个赛车的性能&利用 MISTRAL, PC-DMIS 软件和直接的 CAD 接口,我们具备了 无可比拟的能力. &HRT 的比赛筹备地点在澳大利 亚的 Melbourne,在那里,车队不仅为其五个车 手准备和维护赛车,同时还在不断研究和开发提 高发动机性能和整车性能的方法. 在 2001 年晚期,Brown & Sharpe 澳大利亚 的分销商 John Hart 公司在 HRT MISTRAL 7107 测量机.配备 PC-DMIS 通用测量软件,包括了 UG 的直接 CAD 接口.PH10T 和 TP20 组成整个 测头系统,能够从被测工件进行尺寸信息的采集. 采用了测量机,使得 HRT 能够开始其&三头起飞& 策略进行制造流程的提升.这三步计划包括: 1,通过对于制造和采购工件精确测量验证,在线 提高产品质量.行列.灵活的 BRAVO NT 测量机 加快了帕萨特生产线的检测 速度概要公司: 上海大众位置: 中国 上海170?实用坐标测量技术产品和具体服务项目: 汽车身和分总成的尺寸,因为是在生产线上实施在线 检测,所以对于速度,精度,可靠性以及在减少 设备维护方面均提出了较高的要求 BRAVO NT 可 以很方便地整合在生产线中,构成一个多臂检测 单元,此单元把测量机的灵活性,可编程性与传 统测量器具的易用性和高速度结合在一起. BRAVO NT 测量机具备开放式结构,可简化 部件的安装和卸载.连续可动的伺服关节可使测 量机的测头进行各种旋转探测,以满足高速测量 钣金件的需要.在竖直 Z 向和 X 水平方向上的内 置空气循环,可减少内部温度分布不匀,从而在 起伏不定的环境温度条件下,提高了测量精度. &BRAVO NT 的自动化运转和效率确保生产线 以高速运行. &计量产品: BRAVO简介: BRAVO 测量机确保上海大众的车身检测质量改进生产过程控制上海大众公司(SVW),是由上海汽车集团公 司和德国大众公司建立的合资企业,是中国最成 功的制造商之一.其产品稳定地达到其销售目标, 并且其管理队伍为公司取得了高利润,使上海大 众在中国前 100 家大企业排名中名列前茅. 其中一个推动上海大众公司取得成功的经验 是其专业化的质量控制方法.上海大众的管理层 认识到三坐标测量机在进行钣金件总成和分总成 的测量方面,是一种精确而又有效的方法.1995 年,公司在开发新型 Santana 2000 轿车时,从 Brown & Sharpe DEA 公司购买了两台三坐标测 量 机,一台是 DELTA 3408,另一台是 BRAVO 4308 型.1999 年,上海大众公司在帕萨特生产 线上又安装了三台 DEA 的 BRAVO NT 型测量机. BRAVO NT 测量机是一种大型的,高性能的 水平臂测量机,专门设计用来灵活地在线检测车 在上海大众公司的帕萨特(Passat)生产线上, 两台 BRAVO NT 型测量机专门用于测量各类分总 成,如侧板,前后底架,前后盖和白车身的测量. 第三台测量机用于校验测量编程的控制精度. 进行测量时,操作者只要简单地点击屏幕上 的图标,即可开始测量.测量过程是自动完成的, 一次典型的全车体检测过程大约需要 40 分钟.第十章 应用案例?171BRAVO NT 测量机装备了自动测头更换系统 来提高灵活性.在测量过程中根据测量的分总成 或白车身的不同特点,测头和测杆可以快速进行 更换. &BRAVO NT 的自动化运转和效率确保生产线 以高速运行.在 Santana 2000 生产线上,我们仅 有一台 BRAVO,并且仅检测车身和一些分总成部 件.在帕萨特生产线上,我们使用了三台 BRAVO NT 测量机,我们可以测量全部的部件,以便用于 质量分析. SVW 公司的计量和检测部主管高毅 & 华说. 在上海大众公司,BRAVO NT 测量机使用了 DEA 的 CHORUS TM 软件.CHORUS 具备基于 DMIS 系统的用户界面,并引入形象化的图标,通 过简单的指向-点击功能,就可启动许多功能强 大的组合功能.这些功能包括了从基本的尺寸测 量一直到表面形状的生成和分析等.CHORUS 软 件是有效的多臂检测单元控制管理软件,在一个 软件中,提供了独特的多达 10 轴控制测量能力. 测量数据可由 DES 数据分析软件进行分析.基于 数据分析的结果,上海大众的工程师可以判定生 产线是否需要调整. 高先生说: &过去开发一款新系列车型时,生 产线上的零部件检测需要专用的测量器具,并且 我们上新生产线时,以前的一整套测量器具都不 能再利用了.最初开发帕萨特时,我们就在生产 线上使用 BRAVO NT 测量机,而不是专用测量器 具.当我们开发下一代产品时,这些 BRAVO NT 在编程方面的通用性,所以仍能用来满足将来的 检测要求.这会降低成本,同时作为灵活制造单 元的一个完整部分,也说明了 BRAVO NT 的实用 性. &Ferritslev 公司,是著名的丹麦制造厂商,已 有数十年为 OEM 客户提供认证产品业务经验.由 1946 年生产高质量马掌作坊起家,现已进入精密 钢铁和热压金属部件领域,是为主要汽车制造商 的一级配件商提供产品的制造商.这似乎是一个 很大的飞跃,但也是企业通过不断投入良好的机 加设备和生产支持设备,来满足并超前于客户要 求,所得到的必然结果. Ferritslev Jernvarefabrik A/S(FJ) 是一个成长 中的,有 300 名雇员的制造公司,其销售额为 2600 多万美元,坐落在一个叫 Ferritslev 的小镇, 位于丹麦主要大岛之一的 Fyn 岛 Odense 城南 20 公 里 处 . 公 司 在 Ferritslev 的 部 分 加 上 在 Koege(位于 Vestsjaelland 岛)的分厂有 25,000 平 方米的生产场地.其年营业额达到两亿丹麦克朗, 出口额占其中的 50%. FJ 公司利用其专业生产技术,为主要汽车制 造商的一级配件商提供各种要求严格的中高级机 加工产品.公司已经发展为在铸造,机加工和冲 压零件方面形成多种生产能力的专业厂家,包括 600 多种不同型号的热压部件,超过 1500 种不同 型号的钢制部件.FJ 公司也设计加工用于其钢制 部件生产的全部特殊加工工具.其当前的一些客 户包括生产齿轮的 Danfoss(DK) 公司,生产钢制 产品的 IWKA 公司和 Bosal 公司,后两家公司是 大众汽车公司和 Porsche(波尔舍)的 OEM 配件供 应商. 在满足客户要求的基础上,保持持续的高标 准原则,已是 Ferritslev 公司成功的关键.世界上 主要汽车制造商都要求主配件商需通过 ISO 9000 系列标准认证,根据这一大趋势,公司早先已通 过了 ISO 9002 认证. FJ 公司的商业战略是不断掌握最新的机械加 工技术.除了 Maho 和 Studer 磨床和铣床外,公 司还使用了一些 AGI 设备和 Charmille 的电火花 加工机和有线电火花加工设备,用于其工具产品 的生产.其冲压厂具有中型和小型功率的冲压能 力和铸模能力.四条温度范围从 600℃ 到 1100℃ 加热线,用于回火工艺过程和在热压工艺中加热 金属粉末.PMM 测量机和 QUINDOS 软件使丹麦制造商在曲线加 工领域保持领先地位丹麦 Ferritslev172?实用坐标测量技术公司所有的客户都索要产品跟踪文件,来确 认所供零件的质量,并以此决定这些部件与原始 设计数据是否一致.近年来公司已意识到适应这 种市场新趋势的必要性. 过去公司惯用的传统测量器具和手工工具, 用于其目前的质量控制和质量保证运作中,将不 可能满足快速灵活的尺寸控制需要.因为操作人 员必须先人工测量工件,然后手写记录数据.这 样的结果,会因为操作人员的不同,所录数据风 格也会变化,并且数据不能表明制造状态. 在 1998 年 1 月,为达到提高产品高精度保证 的需要,FJ 公司决定购置一台 Leitz PMM 866 SA (超精密)精密测量机,配有 QUINDOS 软件, 用于对机加工复杂零件,齿轮和铸件的控制,并 为制造质量提供技术保证.PMM 是一台顶级性能的固定桥式三坐标测量机,用于快速和准确地测量棱柱 形部件和复杂轮廓形状.它把实验室级精度与高的测 量速度和加速度结合成一体,减少了检测时间和检测 费用.PMM 测量机配备 Leitz 的 TRAX 能以高精度, 高密度,高速自动完成对工件特征的扫描,此系统也 可在点对点模式下测量棱柱部件.其自动测杆更换装 置减少了安装时间,并使测量周期的中断时间减到最 少.控制需要.基于特征的测量技术克服了传统的测 量机编程在时间和成本花费上的损失.要测量的 全部工件特征仅需一次性编入测量机程序中.当 规定的特征需要检查时,操作员调出零件检测程 序,显示器上就可看到零部件图形,点击所要测 量的特征即可.QUINDOS 提供超过 60 个特殊应 用程序,并可生成专门的图形评定报告. 在 Ferritslev 公司,QUINDOS 软件配置了一 些非常有用的应用选项,包括用于齿轮检测和分 析的应用软件包,和可以管理多托盘设置的托盘 软件包. 为 最 大 限 度 地 利 用 PMM 的 高 精 度 , Ferritslev 公司购置了专用的 20 平方米的洁净室, 其环境控制能力可达 II 级标准,可提供 20℃± 0.5℃ 范围的温度.此洁净室,是由 Leitz 开发并 拥有专利,使用标准的模块构件,可减少成本和 优化洁净室的布局.洁净室安装在生产场地附近, 与无空气调节的工具室毗邻,此工具室内使用全 系列的手工工具,量具,比测器和显微镜,进行 较低水平要求的测量任务.为确保测量的精度和 可重复性不受振动影响,PMM 装备了动态减振系 统. FJ 公司决定购买 Leitz 的产品有以下这些原 因:PMM 型测量机的性能,QUINDOS 软件的强 大功能,以及可以从一个提供商获得所需要的的 任何配套产品,包括抗振隔绝系统和洁净气候室. PMM 型测量机于 1998 年 11 月安装在 FJ 公司的 生产厂,从安装之日不需要更多的调节一直正常 工作.在 2000 年 1 月,系统接受一次精度控制检 查,证明机器仍然符合规定的测量不确定性. &我们的 PMM 一天运行两个班次,13 个小 时, &从 1993 年就担任 FJ 公司质量主管的Henrik Rasmussen 说. &从上午 4 点到下午 5 点一直对 产品零部件进行检测,经常也在晚上加班时使用. 系统具备难以想象的精确度和可靠性,自从安装 以来,总的停机检修安装时间少于两天. & Rasmussen 属于年轻一代,受过良好教育和培训 的丹麦工程师,十分胜任坐标测量工作.他有机 会在大学学到了三坐标测量机的性能和操作方法, 培养了操作先进的测量&系统具备难以想象的精确度和可靠性, 自从安装以来, 总的停机检修安装时间少于两天. &超 精 密 的 PMM 测 量 机 具 备 800mm x 600mm x 600mm 的测量空间,根据 ISO 103605 标准规定,其长度测量的示值误差 E=0.8+ 2.5L/1000μm.当用于断面和复杂形状测量时, 其探测误差 R&0.6μm.扫描探测误差 MPE 小于 0.9μm.以 80mm 测杆长度的多测杆测量误差小 于 0.7μm. 该机器安装 QUINDOS 软件系统,是一款功 能强大的,综合性的测量软件,可对普通或复杂 的应用项目进行测量,编程和分析.在各种模式 下,所有的功能均可同时瞬间激活,开始工作. 其简易的工业标准图形用户界面,使 QUINDOS 十分容易使用.零部件编程工作简化成为&指向 -点击&的简单操作.通过在有交互式图形显示 的屏幕上移动鼠标,操作员可建立探测点和外形 轮廓移动路径. 另外,通过独特的基于特征测量技术, QUINDOS 可以降低测量和检测的成本多达 80%, 并可满足复杂的实验室使用要求和车间生产过程第十章 应用案例?173设备的感觉,以便毕业后为现代丹麦制造企业的 质量管理部门工作.Rasmussen 的大学老师是 Per Bennich 教授,是在欧洲的 ISO 标准化组织 最活跃的丹麦成员之一. &我们充分利用了所有的测量机功能;也就是 说,使机器可以测量多种型号的零部件,可以有 能力测量特殊几何形状的齿轮,以及棱柱形零部 件,提供关于结构,性能和特征定位等重要信息. & Rasmussen 说. 对于每一新批次的生产部件,FJ 公司检查开 始的 80 到 100 个工件用于生产过程控制.对齿轮 来说公差被控制在 5μm 范围内,钢部件公差可到 500μm.在 FJ 公司,总测试时间的很大部分用在 对复杂几何形状的齿轮的测量,比较典型的产品 有螺旋锥齿轮.在齿轮制造过程中,紧公差生产 制造的关键是对所使用的多台加工机器进行精密 控制. QUINDOS 的齿轮评估单元非常适合我们的 工作, &Rasmussen 说. &我们可以编写检查齿轮 齿根面的程序,然后我们在不用转台的情况下来 固定单个工件,最后完成它们的检测.一旦检测 过程完成,PMM 会输出一个误差文件,会显示每 个齿牙的尺寸与标称值的差异.根据 ISO 标准和 DIN 标准中关于齿轮的标准所生成的尺寸数据, 用于生产过程控制并帮助我们减少锥齿轮生产过 程中的调整时间,提高齿轮产品的质量,降低成 本. & QUINDOS 托盘软件包使 FJ 公司能有效地管 理多托盘设置.当必须对在多个托盘上的许多工 件生成检测程序时,操作员只要对第一个部件创 立检测路径程序,然后可以拷贝路径程序,并通 过多次粘贴把路径程序&粘&到托盘面板所在的 特定位置.QUINDOS 软件会自动增加功能名并 加入到程序中,任何位置上的移动,以及功能的 位置确定,是自动修正的,这样 QUINDOS 可对 在托盘中的全部工件执行测量程序. 在测量过程中记录的数据使用 SPC-Light 软 件程序进行数据处理,此程序采集数据,进行数 据分析和有选择地以简明报告形式输出结果.在 检测过程最后,系统以在工件上的伴随文件形式 产生报告,是给 FJ 公司客户的性能文件.质量报 告伴随订单一直有规律地发送,并归档保存,在 产品交货后至少五年的时间内可跟踪这些产品报告. QUINDOS 软件提供的先进图形包可在几秒 钟之内产生各种色彩丰富的报告. &在扫描方式验证零件时,绘图非常有用. 它能使我们对正在进行的扫描有个快速认识. &Rasmussen 说.&利用 QUINDOS 的图表报告功 能,我们可以对挑选的大量零件特征生成图形报 告,并采用色彩标注零件的实际公差情况.& 数控模式下的零件编程一般按照自学习操作进行 执行.这样在第一次测量时编写零件检测程序, 利用机器软件的智能化可以引导操作者进行复杂 的测量编程. PMM 的操作者是两位年轻的工程师,他们都接收 了由 Brown & Sharpe Wetzlar 提供的关于如何使 用和操作该系统的 100 小时的专业培训.&接收全 部的系统培训和 Brown & Sharpe Wetzlar 技术支 持热线是高效操作测量机的关键.&Rasmussen 说.&我们与 Brown & Sharpe 在德国的技术专家 有良好的关系.如果需要,我们可随时请求他们 的援助.他们能够协助我们解决在测量过程各个 阶段遇到的各种困难.系统的整合为 ETRAC 的运 作带来了高速度和高精度墨西哥 San Juan Ixhuatepec&它是全世界现有的集成度最高的测量检测系统之 一. &在车间里使用坐标计量方法并不仅仅是安装 一台三坐标测量机那么简单.要实现尺寸测量的 真正有效,还有许多因素需要考虑,例如产量要 求,工件的传输,CAD/CAM 系统的接口,工件 识别装置,远程主控计算机,可编程序逻辑控制 器,现场控制装置等. 这需要一种应用工程的解决方法.在 Brown & Sharpe,只要销出一台测量机,应用工程师及 专门的项目经理便直接与客户一道工作,确保此 测量机与其它制造系统完全整合为一个&集成系174?实用坐标测量技术统& .凭借这样的技术应用,客户有了和 Brown & Sharpe 保持接触的通道,保证顺利安装与使用这 套设备.这种方式对于在世界各地都设有分厂的 跨国公司来说尤其适用,因为他们需要在不同的 地域具备统一的检测方式. 下面以位于墨西哥 San Juan Ixhuatepec 的 ETRAC(Ejes Tractivos), S.A. de C.V. 工厂为例子, 说明计量方法整合运作的情况.这个厂在墨西哥 城附近,属于 Spicer 集团,是为世界汽车市场生 产差动器,后轴和传动轮系的主要生产厂商. 在 ETRAC,两台新型的高性能测量系统最近 投入了生产线的工作.一台是 Leitz PMM 866 精 密测量机和另一台是 Brown & Sharpe 公司 SIRIO 688 测量机.Brown & Sharpe 公司在墨西哥的经 销商 Metrotec S. A. de C. V. 负责对 ETRAC 测量 机的后续维修保养工作和一线的技术支持. &它是全世界现有的集成度最高的测量检验系 统之一. &Brown & Sharpe 项目经理 Larry Clarke 说.ETRAC 厂的 SIRIO 测量机装有一个转台,一 个能减少测量过程中断的自动更换测头装置,以 及扫描测头.测量机与密歇根州 Shelby Township 的 S*K*I* 公司生产的 180°双托盘指向器/装载器 集成为一体.整套检验系统专门为厂里 4 台 Mori Seki 加工中心提供检验支持.这些加工中心每一 台都有两个夹持装置的托盘 A 和 B.每一个托盘 有 11 个由加工中心部件配置组合由中心加工,总 数为 88 个配置(4 台机器乘 2 个位置乘 11 个配置) 由 SIRIO 负责测量.在 ETRAC,Mori Seki 加工中心的加工部件 在单轨上移动,由单轨带着通过后序工段.经清 洗后,负责&拾取-放置&的机器人把部件从单 轨上&拾取&下来,重新&放置&定位到 S*K*I* 指向器中的一个夹持器上.指向器上有 2 个互成 180 布置的夹具上. &指向器的控制器从该点开始跟踪部件.跟踪 的信息,例如包括部件号码等,传到 SIRIO.这 样,测量数据便跟随对应的部件通过整个加工过 程. &Clarke 说.SIRIO 是一台自动测量机,专门用于车间高 速度,高精度的零部件检验.它的各轴,传动机 构和测量光栅都封装在一个保护罩里,防止周围 环境的污染,并为整台机器提供一个稳定的环境 条件.在材料的使用上也有讲究,要求与被测零 件的膨胀系数接近;并且需要进行温度几何补偿, 使得由温度差所引起的变形保持最小;工件的表 面温度也进行了测量,用来自动调整测量结果. SIRIO 安放在带有集成减振器的三条支撑上. 有了这些减振器,加上机器本身较高的刚性,使 得测量机具备很高的抗震能力.另外,还有轨迹 曲线发生器,可以保障在探测和机械运动过程中 几乎完全没有振动.自动工件运输和检验第十章 应用案例?175运转快捷而高效两个托盘对于指向器是独立的.在运行中, 指向器把部件 A 放在 SIRIO 转台上,然后自动降 低并脱离托盘.托盘放置在三个销子上.系统使 用快速更换夹具装置.这些夹具装置带有可调节 的 V 形结构,就象可自定心的台钳一样.它们上 面有带箭头的刻度表,这样可以根据特定工件的 号码进行调整.部件更换大约 3 分钟可以完成. 测量完成后,该部件测量数据便与自身的 &身份信息&结合在一起,通过可编程序逻辑控制 器和和一台计算机,利用局域网送到质量审计员 那里. 一个的部件测量完成之后,SIRIO 测量机把 测头恢复到安全位置,并发出信号通知指向器可 以&拾取-放置&下一个部件,以进行下一个的 测量.指向器升起并和持有待测部件的托盘接触, 指向 180°,把新部件放在 SIRIO 测量机上检验. 指向器一离开板台,信号便通知机器人把已测量 好的部件&拾取&走. &这系统运转特别快,几个典型的测量周期在 2.5 分钟到 3 分钟,因各部件的形状而异.指向周 期大约 15 秒种. &Clarke 说. SIRIO 测量机上还配有红,绿,黄三种指示 灯指示部件在接受检验的状态.如果发现有一个 超出公差范围的部件,指示灯系统会识别出来并 发出信号,请求进行人工干预.无论怎样,自动 检验工作仍会继续进行.当机械手从托盘上取走 部件时,它会把这些部件放在&不合格&的队列 里,使之不再回到生产线上. 检验程序利用通用尺寸测量软件 QUINDOS 开发的. &运用 QUINDOS 的特别模块,SIRIO 测 量机很容易集成到由主控计算机控制的柔性制造 系统中. &Clarke 说. SIRIO 还有 Multiscan(多重扫描)的特性,可 以让机器使用各种硬测杆,同时还具备特殊的扫 描测头,用它可以分析和计算 25 种以上的标准参 数,包括 Ra,Rt 和 Rz,并通过 QUINDOS 软件 图形化显示出来. 在 ETRAC 的 PMM 866 用于检验工作.此测 量机放在由 EGC 公司制造的环境可控的房间里. PMM 866 是一种超高精度精密三坐标测量 机,使用动态单点三维测头,自动定心,并可用连续扫描探测进行数据的捕获.固定龙门式结构 进一步提高了机器的稳定性和高精度,并消除了 机器在加速和减速后恢复稳定所需的时间损失. 这种设计也为从各个方向自动或手动装载,卸载 测量工件提供了方便. ETRAC PMM 的最主要的特色是其在墨西哥 设计和制造的夹具系统.这些夹具也需要固定与 SIRIO 测量机同样的 88 个部件. &夹具做出来以后,我们把它们送到德国 Watzlar 的 Brown & Sharpe 工厂,专门用来开发 GR & R 项目.这个项目是在墨西哥实施的,测量 机和夹具同在具备环境控制的房间内使用. & Clarke 说. 整个 ETRAC 的应用方式代表了典型的系统集 成.其内容不仅是测量和检验的运作,还有那些 搬运和处理部件,以及快捷高效地传递检验数据 所必要的程序.坐标计量学给了爱国者公司 在精密机械加工市场上的利 刃美国 密苏里州圣?查尔斯市 美国密苏里州圣?查尔斯市的爱国者机器有 限公司(Patriot Machine, Inc.)对引进开发先进的制 造技术的工作十分重视.公司在非常艰苦的市场 环境中赢得了质量好和供货及时的好名声.爱国 者公司主要面向航空航天,汽车,医学和通用制 造业等原始设备供应商提供广泛的各种服务,包括 机械加工,特别是为其精密部件提供高科技,一 站式的工程服务. 爱国者公司与其它同行的不同之处在于其庞 大而综合性的工程技术队伍,能向客户提供全方 位的使用 Unigraphics 和 CATIA 的 CAD/CAM 承 包或转包服务.这些服务包括 5 轴 NC 编程,刀 具设计,建模及制图等.当把制造样机,生产部 件,配件打造和通用加工等工作与爱国者的专业 队伍结合起来时,这些服务项目立刻赋予公司强 大的竞争力.176?实用坐标测量技术&当我们 1991 年成立公司时,我们就确信美 国的工业需要有先进制造技术武装起来的机械加 工行业. &爱国者公司董事长 Judy L. Burns 说. 把先进的工程服务与先进的制造技术结合起 来,这个主意确实起了作用.公司与波音公司共 同赢得了 Silver Level Preferred Supplier(银质供 应商)的荣誉,最近还被推举为小企业协会 2000 年度第 7 区(包括衣阿华,堪萨斯,密苏里和内布 拉斯加 4 个州)优秀转包厂商.处理过程象蓝色闪电一样快所有爱国者公司的 NC 编程,刀具设计和测 量机编程都在 CAD 主实体模型环境中进行,以便 3 个功能共同起作用.假设有一个刀具设计变了, 数控和测量机程序都自动更新. 有了这种&共同工程&的能力,爱国者公司 可以向客户提供&Blue Streak Processing&(蓝色 闪电)计划.这个计划是特地为在不牺牲质量的前 提下实施对时间要求很高的工程项目开发的.在 这个计划下,爱国者公司组建一支队伍,由刀具 设计专家,数控编程专家,刀具制造商和质量工 程师所组成.它们可以提供全天 24 小时的工作周 期和为了满足工程项目期限的服务. &用这样的方法,我们可以很快地实现新部件 的投产, &爱国者公司副董事长 Bob Burns 说.这 个机械加工运作需经过流程化,并用 VericutTM 和 OptiPathTM 软件进行检验.Vericut 程序负责检查 编程方面的错误,例如切削量不足或过量,让编 程员在加工运作开始之前便加以改正,这样就从 根本上杜绝了废品.工程师可以使用 Optipath NC 优化软件对进刀量,速度和刀具负载进行优化, 创造最佳运行时间. &测量机是这个计划的重要组成部分,因为它 可以让我们迅速检验关键性尺寸,即便是在很复 杂的铝质和钛质的飞行器骨架部件上也不例外, 并且验证我们的数控生产线. &Bob Burns 说. 机加工过程一旦在 XCEL 上检验通过,便要 在车间里做一项用精密测量仪表进行的尺寸检查. 检查得到的数据记录在 SPC 统计分析控制图表 上.充分发挥坐标计量学的作用大约在 3 年前,公司安装了 Brown & Sharpe XCEL UHA 12-20-10 型(UHA:超高精度三坐标 测量机),用于复杂工件的检验工作.该机器的工 作范围可达 48& x 80& x 40&.在安装 XCEL UHA 之前,爱国者公司的机器操作人员和检验人员做 检验工作是手工的,使用的是表面样板工具和传 统测量仪表. &我们发现我们的地位很奇特, &爱国者公司 质量经理 Jim Derner 说, &其实我们可以利用很 高级的技术,开展很复杂的设计,工程和制造方 面的工作,我们还是经验很丰富的程序编制者, 但我们却不能提供同样高水平的检验能力.这也 就是我们为什么要安装测量机的原因. & 先前的检验并非不准确或不精确,而是速度 太慢,不能满足生产任务的需要. Brown & Sharpe XCEL UHA 是专为高精度大 工作量测量和检验工作而设计的. &超高精度&包 括以下硬和软两部分的结合:机器的坚固结构, 刚性的齿轮齿条传动装置与用来改善体积精度和 分辨率的应用几何补偿,几何温度补偿系统.机 器安装在爱国者公司制造厂的恒温控制的房间里. 在爱国者公司, XCEL UHA 用于第一条款检 验,逆向工程应用和工艺过程,夹具鉴定.该测 量机使用 PC-DMISTM 和 ValisysTM 两种测量与检测 软件. 由于爱国者公司加工部件的多样性,检验工 作需要的时间也各不相同.Derner 估计测量机所 做的第一条款检验比传统方法要快 7 倍. 用 & XCEL UHA 旋转测座,我们一次设定后可以完成 100% 的检验,太省时间了.另外,它还减少了由 于操作人员的介入可能造成的误差. &他说.用逆向工程制造刀具在爱国者公司,PC-DMIS 软件有两个功能, 它可以与 XCEL UHA 配合使用做手动检验,还可 用于逆向工程. &车间里如果对某个特定的尺寸有 什么问题或者不知道车间里是否需要抽查某个装 置时,我们就得进行手工检验. &测量机的编程员 和操作员 Steve Lipe 说.PC-DMIS 可用于任何手 动的或直接计算机控制的测量机.它具备图形操 作界面,可以很方便地对任何物体进行测量,从 简单的棱柱形工件到很复杂的异形曲面.第十章 应用案例?177PC-DMIS 在逆向工程中,用于生成生产航空 航天钣金件的切削方法和夹持方法.PC-DMIS 在 没有数学模型可用时,可以提供全部的逆向工程 功 能 以 建 立 精 密 CAD 模 型 . 检 验 结 果 可 以 用 IGES 和 DMIS 格式直接上传到 CAD 系统.爱国 者公司最近赢得了一个合同,是用逆向工程从这 些数据设计制造石膏模型和创建铝质夹持装置. 在这个过程中,如果客户希望设计其它刀具或改 变现有的刀具,爱国者便可以开发原始模型供给 他们使用.由于检验任务和工件造型的多样性, 测量机夹持方式在检验过程中发挥了重要的功能. &我们的夹持方式基本上是从属性的, Lipe说, & &我们使用模块式夹具,一种叫做 Omni 结构的刀 具系统及其它快速而便宜的夹具.他们提供给我 们的标准部件在我们下一次设定时可以再使用. 对于一些表面平整的小工件,我们甚至使用双面 的不干胶带来固定它们以便对此进行检验. &他说. XCEL UHA 以及爱国者公司的另一个主要的 检验系统――莱卡(Leica)激光跟踪系统,在公司 业务中还有另一个作用.它们组成了爱国者公司 承包检验服务的基础. &爱国者总是进行大量的 Valisys 编程,因此 对我们来说,使用此软件配合 Brown & Sharpe XCEL UHA 接受承包工程实际上是一个很自然的 业务扩展. &Derner 说. &我们正在开始推出我们的激光跟踪系统服务 项目. &Bob Burns 说, &我们有个工作组将带着 激光跟踪系统出差到整个中西部,在现场帮助各 个工厂对大型复杂的切削加工做尺寸分析工作. & 爱国者公司目前正在根据 AS9100 航空航天 标准重新编写公司的质量管理程序,并着手进行 操作人员的认证工作,以来加强它作为质量推广 者的地位. &精度和高科技生产是相辅相成的, Bob & Burns 说. &我们的目标是成为我们客户优先选择 的的推销商对象,因为我们拥有精度和高科技生 产.测量机和柔性夹具这两者的结合,使福特? 奥塔桑公司具有了对钣金件零件进行经济有效检 验的方法. 福特?奥塔桑公司的工程师们应用坐标计量 学,开创了工艺控制的新思路. 奥塔桑汽车工业公司成立于 1959 年,1960 年 在伊斯坦布尔开设组装厂,1966 年第一台在土 耳其生产的 Anadol 汽车问世.公司继续发展壮大, 于 1979 年又建立了 Inonu 发动机厂,生产出土耳 其第一台用现代方法造出的柴油机. 1983 年,福特汽车公司买下了奥塔桑 30% 的股份,新成立的公司叫福特?奥塔桑公司.新 公司采用福特公司全套质量管理系统来管理其发 动机厂和组装厂,并获得了福特公司享誉全球的 Q1 奖. 由福特?奥塔桑生产的第一辆汽车便是知名 品牌 Ford Escort.公司还生产 Ford Transit,是一 种轻型商用车,多年来一直在轻型商用车市场独 领风骚.Inonu 厂还生产 Ford Cargo,是卡车市 场中的佼佼者.该厂还为 Ford Transit 车和 Ford Cargo 车生产发动机和传动装置. 随着公司成长为主要的世界级汽车制造厂商 之一,它也发展了一支在尺寸数据采集和分析方 面的专业技术队伍,以协助保持公司的高质量标 准 . 公 司 在 伊 斯 坦 布 尔 的 工 厂 里 配 置 了 DEA GAMMA 型和 BETA 型龙门式测量机,用来在该 厂的工具模具车间检验钣金件总成,分总成及模 具.在 Inonu 的厂里,则使 DEA 的 SCIROCCO 来检验发动机的机身和部件.该公司还在位于伊 斯坦布尔的工厂,进行钣金件生产的车间装备了 一台配有 FIVE U-NIQUE 柔性夹具系统的 DEA VENTO 测量机. 此高速度高精度的 VENTO 测量机是一台数控 水平臂式测量机,可用于范围很广的测量工作, 包括检验棱柱形工件和薄壁件,如汽车车身和分 总成,不规则形状表面的自动和手动检验,模具 复制的连续扫描等.它靠电机驱动,其传动装置 是可以离合的,并且可以从完全不用动手的数控 检验快速切换到完全互动式的手动操作.机器的 立柱安放在无磨损,自清洁式的磁性预加载的空 气轴承上.Y 轴和 Z 轴安在预应力滚柱轴承上和 精磨感应淬火轴承上.单柱式的结构使工件进出 容易,方便自动装载和卸载运作.测量机和柔性夹具使福特? 奥塔桑赢得高质量的好名声178?实用坐标测量技术FIVE U-NIQUE 柔性夹持系统,是三坐标测 量机用来精确固定工件,以进行测量和检验用的. FIVE U-NIQUE 系统的基本单元是多个可调的立 柱,放在使用压缩空气的测量机工作台上.立柱 末端的精确位置坐标 XYZ 值,是用装在测量机测 头夹持装置上的定位装置手动设定的. 在还没有引进 FIVE U-NIQUE 之前,福特? 奥塔桑做检验时使用的是专用的夹具来固定工件. 这些夹具的制造和保存很费钱费力,而且如果某 工件或组件不再检验,相应的夹具就没有用了. 使用 VENTO 和 FIVE U-NIQUE 系统进行检 验工作的典型流程为:操作人员要手动调整 FIVE U-NIQUE 立柱的位置,然后把可重复的定位装置 装配在测量机的测量轴上.当夹持程序开始工作 时,定位装置便自动地被定位在夹持点坐标上. 如果夹持规划需要,在立柱设定好后,参考模块 和锁紧装置将会固定住.然后,把工件放在立柱 上.大多数金属钣金件需要 2080 测量点;金属 钣金件模具需要更多点击,其测量工作可能需要 6 8 小时.所有的 DEA 测量机都使用 TUTOR TM 或 PC-DMISTM 测量软件. 对于金属钣金件检验过程中收集的尺寸数据 如果出现不符合公差要求的情况,交由&误差修 复小组&来处理,该小组研究造成此情况的原因, 并找出解决办法.模具检验之后,尺寸数据便传 送到工具模具车间的 CAD 工作站,与标称尺寸进 行比较,确定是否有偏离公差问题. 在福特?奥塔桑,测量机和柔性夹持系统两 者的结合使用,确保了公司能够采用经济实惠的 方法来检验金属钣金件,并在提高产品质量的同 时降低了成本. 由于有了如此积极的效果,今年初福特?奥 塔桑又购买了三台 VENTO 测量机,它们将被安装 在位于 Kocaeli 的新工厂里.这些机器将检验主要 用于出口市场的新型商用车的分总成和车身.Hor(霍尔)技术公司设于德国巴伐利亚北部, 专长于设计和制造赛车和各种各样的汽车发动机 用的凸轮轴,特殊齿轮和类似的部件.通过在短 得令人难以置信的时间里供应顶尖质量的复杂部 件,这家公司建立起了崇高的信誉. 1970 年代末期,阿尔布雷希特.霍尔(Albrecht Hor)是一间机械车间的领班,他本人的爱好是驾 驶赛车.他说: &我想方设法改进我的赛车的性能. 但是,和别人不同,我不是把车送修. &我利用 & 我机械师的职业背景自己来改进关键部件. & 当他的竞争者看见他的赛车改进过的性能之 后,也来要求为他们制造高性能的零件.1979 年, 他买了一个车间,安设了机床,开始生产特殊零 件.很快,他的车间声誉鹊起,不久,许多专门 从事调试的店铺也来购买霍尔生产的零件. 到了 1986 年,他的生意从一间小的专业店铺 发展成一家生产厂.霍尔说: &我意识到我的技术 诀窍必须通过确定的制造程序和严格的质量控制 固定下来. &公差要求严格的复杂零件这家公司生产的零件具有复杂的几何形状和 严格的公差,常常是国际标准组织规定的 4 级. 质量经理冈特.绍尔茨(Gunter Solch)说: &我们购 买了一台手动坐标测量机来检查 3 维零件.接着 又买了菲斯切(Fischer)公司的一台特殊的凸轮轴 测量机来提高产量.然而,我们显然需要一台数 控测量机,它要具有广大的测量范围,并能够测 量特殊几何形状的齿轮及五花八门的零件. & 这家公司选择了 Brown & Sharpe 公司的装有 QUINDOS 测量软件和一个旋转平台的 PMM 12 10 6 精密测量机. PMM 是一具备超高精度的测量系统.它的特 点是具有 TRAX 全范围探测系统,有三个特高精 密度的探头型号.这些分散的单点触测模式是简 单几何形状零件尺寸数据采集的最精密的模式. 这种自我定中心的模式能自动确定精密的中心, 能确定诸如沟槽,齿轮等具有对称特点的高/低点. 当处于最大扫描模式和形状评价期间,这种测头 能以 25 毫米/秒的速度自动扫描未知的回旋状表 面,并以高密度点达到高精度的目的.测头自动 更换装置减少了准备时间.高难度齿轮和凸轮对 HOR 技术公司说来轻而易举在 48 小时内机加,回火和抛光一件特殊的凸 轮轴?阿尔布雷希特.霍尔(Albrecht Hor) 先生骄傲 地笑了. &是不容易,但是我们做到了. &第十章 应用案例?179QUINDOS 是测量机行业中综合性最强的测 量软件.可选择的操作员界面可使 QUINDOS 极易使用,不管操作员的技能水平高低,都能容 易地用它来编写测量程序.QUINDOS 使用独特 的测量技术,能满足复杂的实验室任务和车间工 艺控制的需求.将测量和检验的成本降低 80% 之 多. 菲斯切(Fischer)公司的一台凸轮轴测量机也 用 QUINDOS 工作.绍尔茨(Gunter Solch)说: &开式平台使我们将软件和其他测量装置联系起 来& &我们可以采用这种方式处理具有同样用户 . 界面的两个系统,并为我们提供兼容的测量协 议. &在车间检验中应用系统工程 取得最佳效果墨西哥 在车间使用坐标计量技术,除要求安装一台 坐标测量机以外,还有别的要求.为了充分发挥坐 标测量的真正优势,还需要考虑一些其他的因素, 如生产效率要求,工件处理,与 CAD/CAM 系统 的接口,部件识别装置,遥控主计算机,可编程 序控制器(PLC)和局部控制器等. 这就需要采用系统工作的做法.一旦购买了 一套CMM 设备,系统工程师们和一个专门的项目 经理便直接与客户协调工作,以确定该项目的工 作范围, 并确保 CMM 与其他制造系统完全结合起 来.采用这种系统工程的做法,客户与 Brown & Sharpe 的一个固定联系人建立联系,以便尽快完成 测量机安装工作.对于那些在世界各地都有工厂, 而每一个工厂都要具有协调检验能力的跨国公司 来说,这一系统工程做法特别有价值. 现在,在汽车生产中使用系统工程做法的最成 功的例子是在墨西哥.在那里,克莱斯勒和大众 汽车公司都使用坐标测量机,减少了生产时间并 提高了整体质量. 克莱斯勒墨西哥公司在其托露卡(Toluca)和萨 迪洛(Saltillo)工厂都广泛地配备了复杂的系统工程 实施.该公司的托露卡装配车间和冲压车间各自 都装有 DEA 的 BRAVO 双臂数控坐标测量机,这 些双臂数控测量机都配备了 DEA 的 FIVE 自动夹 具系统.这两台设备都为 Neon 加工和装配板金 部件. 托露卡的装配车间有一台 BRAVO 4208,用 于检验汽车门板,前架,边框,侧板,防护板, 壳体和内衬等板金部件的外部尺寸. Brown & Sharpe 负责墨西哥事务的系统项目 经理拉瑞.克拉克说: &这台机器可以确定各种尺寸 要求是否得到保证,它能确定在进行焊接时是否 引起了应力问题或部件在焊接时是否移位,并检 查装配夹具是否正确等. &PMM 没有片刻闲暇在霍尔技术公司,总试验时间的 50% 以上是 针对具有复杂形状的齿轮,典型的是针对具有 IT5-6 级公差的螺旋齿轮进行的.尽管公司实行两 班制,但是这台 PMM 却是在三班制工作. 绍尔茨(Gunter Solch)说: &在第二班的时间 里制造的一批批零件装在 PMM 上,在第三班的时 间里用装货具程序在无人管理的状态下进行检验. 复杂零件在 PMM 上的检验周期时间是 15-20 分 钟.PMM 安装在车间附近的一间空调间 中.绍尔茨(Gunter Solch)说: &每一位工人负责 他加工的那些零件的质量.他必须保证达到始终 如一的结果&&现在,经验告诉他们,PMM 能够 , 保证将他们的机床调节到正确的数字 . & 霍尔技术公司的客户遍布整个欧洲,美国和 中东.也就是说,凡是需要高性能齿轮或者特殊 形状凸轮的地方,就有他们的客户.该公司现有 50 名员工,现已建成两座将被用来进行生产和回 火作业的大楼. 霍尔说: &我们对诸如 PMM 之类最高质量的 机床和精密设备进行的投资已经提高了我们公司 的声誉. &组合夹具降低了测量成本FIVE 系统是一种自动组合夹具系统,可以取 代在加工外形较为复杂的工件时通常需要的用于180?实用坐标测量技术夹紧和确定工件位置的定制夹具,而定制的夹具 成本是很高的.FIVE 系统使用于坐标测量机,利 用模块式的夹具部件,把它们沿着 x, y, z 三个 轴加以排列组合,成为所需要的一种夹具.这样 一种经济性很好的夹具系统,不仅省去了定制夹 具的费用,也降低了与存放和维护专用夹具有关 的各种费用. FIVE 系统只用一个简单的软件LIZ就能使客 户自动生成所需的软件,以组合成适用于夹紧工 件的夹具,并在检验期间给出工件的理论几何形 状.这种夹具系统可以快速地从一种组合改为下 一种组合,从而减少了总的检验时间在冲压车间 的运用中 BRAVO 被用于在冲压工件时检查同一 种零件的外形尺寸是否合格.安装这一台 BRAVO 机器时,增加了一个支持结构,使其能承受冲压 模具的重量.这种机器还被用于检验这里生产出 来的板金部件,测量各个冲压孔的位置和减振器 安装系统的位置是否精确,等等,以保证部件装 配时能完美地适配.在冲压车间里使用 BRAVO, 使工程师们在不合格产品出来之前就能够制定出 纠正任何加工误差的冲压工序来. 正是在冲压车间里,DEA 的 FIVE 夹具系统 显示出了其价值.这种夹具系统能在 5 至 10 分 钟内,利用 LIZ 和 CMM 移动夹具模块,组合成 能夹紧另一种外形工件的另一个夹具. 克拉克说: &这一系统对模具试制也很有价值. 在正常情况下需要 1 至 2 周的时间试制模具.而 使用 BRAVO,通常在一天之内即可完成模具试 制. & 模具是作为一个 CAD 文档使用 CATIA 软件 程序设计出来的.在完成了常规的测量之后,工 程师们知道如何使那些角度与零件配合起来以及 如何修改模具.这个工作在不到半天的时间内就 可以完成. 在克莱斯勒的萨迪洛冲压和装配车间里,也 安装了 BRAVO 数控自动测量机,执行与托 露卡车间同一类型的日常计量和检验任务. 但是由于萨迪洛的生产设施是新建的,那些机器 广泛用于生产上的试制. 克拉克说: &通过先装上数控测量机,人们在 开始生产之前就受到培训,并可在试生产中使用 BRAVO,这就使车间的每一个人都缩短了熟悉自 己工作的时间. &测量单元使零件更换快捷在克莱斯勒托露卡自动横轴车间,另一种车间 检验系统----DEA 制造的FDG 2000 紧凑型测量机 能帮助托露卡公司检查两种不同型号横轴机匣的 尺寸. FDG 把一台高性能的测量机与一个封闭箱结 合起来,为在车间检验工作中使用这一机器起到完 全的保护作用. FDG 测量装置可以为机器和工件进行自动控 温,也可以增压以消除污染. 在横轴车间安装的 FDG 是一个封闭的配有 TUTOR 软件的密闭的 SCIROCCO 测量机,用于 测量轴与小齿轮的内径和轴承内径,以及一些关 键地方的配合情况,如榫销的位置等.在进行被 落实到各种机加工作上的百分之百的检验时通常 都要进行这类检验. Brown & Sharpe 的系统工程师们,为 FDG 设计了一种特殊的夹具,那是一种落在三块合成 气垫上的静液压夹具.工件从机器的正前方装到 夹具上,然后人工地用手把夹具推回到测量包线之 内,减压后,夹具被放到工作台上,然后被箝紧, 固定.待检验程序完成之后,操作员放松箝子, 加上气压,把夹具转到机器的前面.为了再检验 零件的另一面,在与夹具构成一个整体的旋转工 作台上,将零件沿其中心翻转过来.夹具又被推 回到测量包线之内,检验过程又重复一遍.这一 零件的整个处理过程大约只需 45 秒钟的时间. 克拉克说: &对于外形尺寸的检验来说,夹具 设计是一个特别重要的问题,有许多因素需要加 以考虑,包括工件运转系统,生产量,零件程序 以及检验程序的执行.由于我们具有与客户一起 协作以确定出客户需要什么样的机器的能力,并 可为其定制出这样一台设备,所以系统工程才能 在这里很好地发挥作用. &新的 BRAVO 测量大众汽车的车身在大众汽车公司的普韦布拉(Puebla)车间,一 台带有 FIVE 系统夹具的 DEA 的 BRAVO OS 的 测量机已于最近联机,用于整个车身的检验.车 身被用小车拉到测量机旁,再用天车吊起,被放 到夹具系统上.第十章 应用案例?181克拉克说: &双臂式的 BRAVO 是一种独一无 二的设备,它有一套操作装置,控制着两支机器 手,一次就能同时读出尺寸数据.而其他任何机 器都需要两套程序,有两名操作员操作.这种单 独一个操作员的方案是一项重大技术创新,它大 大加快了零件检验程序的执行,缩短了检验时 间. & 在大众公司的普韦布拉车间,还有另外两台 双臂式 BRAVO 自动测量机.他们都已经为使用 CHORUStm 软件和新的控制系统而进行了升级. 这一升级工作是由墨西哥的计量技术公司 (Metrotech)执行的,该公司与 Brown & Sharpe 在安装和升级工作上一直进行密切的合作. 克拉克说: &系统更新是一个替代安装新设备 的好办法.装上新的控制系统和更强有力的软件 可以延长 CMM 的寿命.与计量技术公司这样的 公司合作,升级工作有保证做的快捷而专业,能 够达到 Brown & Sharpe 的标准. & 在设计和安装一套坐标测量系统时,系统工 程就是要求考虑到工作面上各种因素的一种作法. 在墨西哥和世界其他国家,这种作法正在保证让 尺寸检测的真正优势得到发挥,以改善工艺控制 和总体质量验操作.但是,随着产量的迅速增加和引入先进 的汽车车体制造技术,手动坐标测量机已不适应 于公司的生产需要.自动化程度的增加和采用焊 接机器人使得考虑采用快速的检验技术更为关键. 为了协助满足这种更复杂的检验要求,上海 大众汽车公司安装了一台 DEA 的 BRAVO4306 测 量机器人和配有 FIVE 柔性支持和紧固系统的 DELTA3406 测量机.效率,精度和自动化BRAVO 和 DELTA 都具有高的效率,精度和 自动化,BRAVO 有二个测量臂,只需 30 分钟即 可完成整个白车身的测量.整个过程是自动完成 的,除去提升和移动车体外,一个工作班组可测 量 810 部车,定额为 6 部.BRAVO 和 DELTA 这两种系统都是计算机控制的,按照预先编好的 程序,自动完成测量操作. 在上海大众汽车公司,测量操作有两种作用. 一种是正常的测量,即按照抽样率测量若干台汽 车车体和组件,另一种作用是工艺调整和质量分 析. BRAVO 和 DELTA 是设计用于在车间环境下 进行精确测量的.BRAVO 在其所有的轴上装备温 度传感器以校正由热膨胀引起的误差,其主滑动 架全部由罩和膜盒所覆盖以消除由不均匀的温度 变化引起的误差.DELTA 的门架式结构能很快地 适当温度变化,其设计可保持尺寸的稳定性. BRAVO 测量的不仅是汽车车体, 还有前组件. DELTA 测量六个不同的组件.由于计算机已编好 供不同的任务用的特定的测量程序,当任务变化 时,操作人员能方便地选择正确的程序. 当在 BRAVO 上测量时,汽车车体和前端组 件被支持在一个固定的台架上,而在 DELTA 上测 量时,则用 FIVE 柔性夹具系统测量不同的组件. FIVE 系统是一种自动化的柔性夹具系统,它代替 通常为支持带型面的工件和提供基准所需的昂贵 的专用夹具.FIVE 带有一个简单的软件程序 LIZ, 此软件使用户自动生成为构型支持工件的夹具所 需的程序,并在检验过程中向它提供理论的几何 数据.坐标测量机调整组件式夹具的各部分,使 它们沿 X,Y 和 Z 轴配置.FIVE 尤其适}