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DUKIN CMM 配置雷尼绍光栅作精密位置反馈

2018-05-31    
    加工工件的尺寸是否准确,会直接影响到系统的整体正常运作以至精度等性能表现,尤其是汽车发动机中的汽缸阀座, 飞机发动机中的叶片等这些设计精密的机械结构,对加工精度要求极高,绝不容许丝毫的偏差。经过多年来测量技术的不断发展,现今先进的坐标测量机 (CMM) 巳能够准确量测工件的尺寸以及通过扫瞄采集工件的表面数据。位于韩国的DUKIN公司,多年来与雷尼绍合作无间,在市场上推开多款配置雷尼绍高性能光栅系统的先进坐标测量机,为工业界提供快速、高性价比,和稳定可靠的质量监控方案。
坐标测量机的工作原理
    坐标测量机的工作原理简单来说就是把取得被测工件表面点的三维坐标值,通过计算器运算出工件的尺寸和误差等几何数据。传统典型坐标测量机的机构均采用龙门式XYZ三轴设计,搭配测头触碰工件的表面以撷取工件的在三维空间的几何数据。目前业界最新的技术像雷尼绍引以为傲的PH20和REVO®测座系统巳支持五轴同步运动,利用坐标测量机与测座两个旋转轴的同步运动去采集数据,大幅提升测量效率。作为加工质量监控的重要角色之一,坐标测量机对位置反馈系统有极高的要求,解释了市场上绝大部份的坐标测量机大都采用光栅,甚至更高精度的激光尺。
    DUKIN技术部门经理 Mr. Ku Tae Young介绍雷尼绍光栅的应用:“我们的坐标测量机的产品线十分广泛,包括标准、高精度和超高精度机型,不同机型搭置其相应规格的光栅。从雷尼绍经典的RGS系列,到超高精度的RLE激光尺系列我们都有采用,但是使用量最多的却是TONiC™系列,分别应用在我们的CHAMP、HERO和VICTOR坐标测量机系列,主要针对面板、电子、汽车和航天制造业等市场。”
雷尼绍栅尺的类别与特性
    测量机的精度受众多周边因素影响,其中包括工作环境的温度。雷尼绍深明用户的需要,针对不同的工作环境、基体材料、规格要求等开发多款具备特性和先进工作原理的栅尺系列,搭配TONiC™光栅读数头使用。
经典的RGS镀金纲带尺系列的特性能够与测量机基体的膨胀系数保持一致,市场上的坐标测量机一般采用大理石作为基体,由于其膨胀系数极低,意味着在温度波动情况下,栅尺与基体的微差移动近乎零,大幅降低对系统精度的影响。

DUKIN公司Victor系列坐标测量机
    另款RTLC不锈钢栅尺的工作原理刚好相反,栅尺与基体的膨胀系数保持独立性,Mr. Ku说道:“RTLC系列是目前DUKIN使用量最高的栅尺型号,当初选择使用它就是想提升测量机的精度稳定性。栅尺配置FASTRACK导轨固定在基体上,就像“悬浮”在基体表面,在温度环境变化的情况下不会跟随基体产生相同程度的变形,意味着两者受环境因素影响有其独立性,好处是对基体相应规格如平面度、膨胀系数等要求较低,而且在精度补偿时更加准确,尤其是行程较长的机型。”
    雷尼绍还有一款RELM ZeroMet栅尺系列,膨胀系数仅0.75 ± 0.35 μm/m/°C @20 °C,是一款近乎不受温度差别影响的光栅尺,Mr. Ku补充道;“这款栅尺的精度在1 m长仅+/-1 um,将进一步提升测量机的精度,价格也较同级产品合理,我们目前正积极考虑在未来的高端机型上使用。” 
    除此之外,DUKIN也有采用雷尼绍的RLE系列激光尺在其开发的超高精度的坐标测量机,用于测量光步规等对精度要求极高的应用。

TONiC RELM 光栅系列
为测量机量身订做的光栅系统
    TONiC光栅系统提供的规格十分广泛,足以满足目前大部分坐标测量机的精度要求,目前DUKIN高精度的测量机工作速度达3 m/s,采用了0.1 um分辨率的TONiC光栅,Mr. Ku说道:“TONiC光栅的产品线十分齐全,为我们开发不同规格机型时带来了便利。光栅在提供高分辨率的同时也满足我们对速度的要求,而内置的AGC (增益控制) 功能也保证了光栅讯号的稳定性,免受滤积在栅尺上的污染物所影响。以我们经验所言,行程越长的机型,精度越难保持,TONiC光栅的表现一如规格所示的准确无误,让我们可专注在机台的设计上。我们自开发坐标测量机以后便开始与雷尼绍合作,也很欣赏他们多年来一直提供专业而高效的售后服务,未来也会继续保持紧密良好的合作关系。”

雷尼绍TONiC光栅系统


雷尼绍REVO__五轴测座系统 (非接触式影像测头) 


DUKIN技术部门经理 Mr. Ku Tae Young

全面提升坐标测量机的性能与稳定可靠性
    测头是否能发挥其最大效能,往往取决于坐标测量机的定位精度,尤其是REVO这种需要进行多轴同步工作的测头。 Mr. Ku说道:“目前配置REVO测头的测量机巳在一些大型汽车厂商和飞机配件制造商客户投入服务,分别应用在发动机汽缸阀座和叶片等测量项目,而我们发现雷尼绍的REVO系统在测量复杂,圆柱形的工件时的效率尤其出色。” 
另外,DUKIN每台生产的坐标测量机在出厂前都需要通过极严格的测试要求系统精度和稳定性缺一不可。Mr. Ku说道:“ 我们生产的每一台测量机在测试中都必须符合ISO10360- 坐标测量机性能评估国际标准,过程中每台测量机会持续测试几个月,以确保机器在长时间运作下依然能保持其高度重复性。TONiC光栅的性能表现多年来都十分稳定可靠,故我们非常有信心大量应用在各个机型。” 
公司介绍
    DUKIN公司成立至今已有27年的时间,多年来提供坐标测量机予包括Samsung、Hyundai和KIA等知名国际企业,业务还涉足FPD产业,生产多款高精度设备用予目前的OLED和曲面显示面板制程,包括ELA准份子激光退火设备和其他不同制程使用到AOI检测设备,而当中大部份设备都有采用雷尼绍的光栅。DUKIN更是雷尼绍坐标测量机测头的忠实用户,从第一代的PH10系列,到后来的PH20系列,以及更新的REVO系列均一直使用。
详情请访问 www.renishaw.com.cn/TONiC

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