加工工件的尺寸是否準(zhǔn)確，會(huì)直接影響到系統(tǒng)的整體正常運(yùn)作以至精度等性能表現(xiàn)，尤其是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的汽缸閥座， 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的葉片等這些設(shè)計(jì)精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)加工精度要求極高，絕不容許絲毫的偏差。經(jīng)過(guò)多年來(lái)測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今先進(jìn)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī) (CMM) 巳能夠準(zhǔn)確量測(cè)工件的尺寸以及通過(guò)掃瞄采集工件的表面數(shù)據(jù)。位于韓國(guó)的DUKIN公司，多年來(lái)與雷尼紹合作無(wú)間，在市場(chǎng)上推開(kāi)多款配置雷尼紹高性能光柵系統(tǒng)的先進(jìn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，為工業(yè)界提供快速、高性價(jià)比，和穩(wěn)定可靠的質(zhì)量監(jiān)控方案。

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把取得被測(cè)工件表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，通過(guò)計(jì)算器運(yùn)算出工件的尺寸和誤差等幾何數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)典型坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)構(gòu)均采用龍門(mén)式XYZ三軸設(shè)計(jì)，搭配測(cè)頭觸碰工件的表面以擷取工件的在三維空間的幾何數(shù)據(jù)。目前業(yè)界最新的技術(shù)像雷尼紹引以為傲的PH20和REVO?測(cè)座系統(tǒng)巳支持五軸同步運(yùn)動(dòng)，利用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)與測(cè)座兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的同步運(yùn)動(dòng)去采集數(shù)據(jù)，大幅提升測(cè)量效率。作為加工質(zhì)量監(jiān)控的重要角色之一，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)位置反饋系統(tǒng)有極高的要求，解釋了市場(chǎng)上絕大部份的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)大都采用光柵，甚至更高精度的激光尺。

DUKIN技術(shù)部門(mén)經(jīng)理 Mr. Ku Tae Young介紹雷尼紹光柵的應(yīng)用：“我們的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的產(chǎn)品線十分廣泛，包括標(biāo)準(zhǔn)、高精度和超高精度機(jī)型，不同機(jī)型搭置其相應(yīng)規(guī)格的光柵。從雷尼紹經(jīng)典的RGS系列，到超高精度的RLE激光尺系列我們都有采用，但是使用量最多的卻是TONiC?系列，分別應(yīng)用在我們的CHAMP、HERO和VICTOR坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系列，主要針對(duì)面板、電子、汽車(chē)和航天制造業(yè)等市場(chǎng)。”

雷尼紹柵尺的類(lèi)別與特性

測(cè)量機(jī)的精度受眾多周邊因素影響，其中包括工作環(huán)境的溫度。雷尼紹深明用戶的需要，針對(duì)不同的工作環(huán)境、基體材料、規(guī)格要求等開(kāi)發(fā)多款具備特性和先進(jìn)工作原理的柵尺系列，搭配TONiC™光柵讀數(shù)頭使用。

經(jīng)典的RGS鍍金綱帶尺系列的特性能夠與測(cè)量機(jī)基體的膨脹系數(shù)保持一致，市場(chǎng)上的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)一般采用大理石作為基體，由于其膨脹系數(shù)極低，意味著在溫度波動(dòng)情況下，柵尺與基體的微差移動(dòng)近乎零，大幅降低對(duì)系統(tǒng)精度的影響。

另款RTLC不銹鋼柵尺的工作原理剛好相反，柵尺與基體的膨脹系數(shù)保持獨(dú)立性，Mr. Ku說(shuō)道：“RTLC系列是目前DUKIN使用量最高的柵尺型號(hào)，當(dāng)初選擇使用它就是想提升測(cè)量機(jī)的精度穩(wěn)定性。柵尺配置FASTRACK導(dǎo)軌固定在基體上，就像“懸浮”在基體表面，在溫度環(huán)境變化的情況下不會(huì)跟隨基體產(chǎn)生相同程度的變形，意味著兩者受環(huán)境因素影響有其獨(dú)立性，好處是對(duì)基體相應(yīng)規(guī)格如平面度、膨脹系數(shù)等要求較低，而且在精度補(bǔ)償時(shí)更加準(zhǔn)確，尤其是行程較長(zhǎng)的機(jī)型。”

雷尼紹還有一款RELM ZeroMet柵尺系列，膨脹系數(shù)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(bǔ)充道；“這款柵尺的精度在1 m長(zhǎng)僅+/-1 um，將進(jìn)一步提升測(cè)量機(jī)的精度，價(jià)格也較同級(jí)產(chǎn)品合理，我們目前正積極考慮在未來(lái)的高端機(jī)型上使用。”

除此之外，DUKIN也有采用雷尼紹的RLE系列激光尺在其開(kāi)發(fā)的超高精度的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，用于測(cè)量光步規(guī)等對(duì)精度要求極高的應(yīng)用。

為測(cè)量機(jī)量身訂做的光柵系統(tǒng)

TONiC光柵系統(tǒng)提供的規(guī)格十分廣泛，足以滿足目前大部分坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度要求，目前DUKIN高精度的測(cè)量機(jī)工作速度達(dá)3 m/s，采用了0.1 um分辨率的TONiC光柵，Mr. Ku說(shuō)道：“TONiC光柵的產(chǎn)品線十分齊全，為我們開(kāi)發(fā)不同規(guī)格機(jī)型時(shí)帶來(lái)了便利。光柵在提供高分辨率的同時(shí)也滿足我們對(duì)速度的要求，而內(nèi)置的AGC (增益控制) 功能也保證了光柵訊號(hào)的穩(wěn)定性，免受濾積在柵尺上的污染物所影響。以我們經(jīng)驗(yàn)所言，行程越長(zhǎng)的機(jī)型，精度越難保持，TONiC光柵的表現(xiàn)一如規(guī)格所示的準(zhǔn)確無(wú)誤，讓我們可專(zhuān)注在機(jī)臺(tái)的設(shè)計(jì)上。我們自開(kāi)發(fā)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以后便開(kāi)始與雷尼紹合作，也很欣賞他們多年來(lái)一直提供專(zhuān)業(yè)而高效的售后服務(wù)，未來(lái)也會(huì)繼續(xù)保持緊密良好的合作關(guān)系。”

全面提升坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的性能與穩(wěn)定可靠性

測(cè)頭是否能發(fā)揮其最大效能，往往取決于坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的定位精度，尤其是REVO這種需要進(jìn)行多軸同步工作的測(cè)頭。 Mr. Ku說(shuō)道：“目前配置REVO測(cè)頭的測(cè)量機(jī)巳在一些大型汽車(chē)廠商和飛機(jī)配件制造商客戶投入服務(wù)，分別應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸閥座和葉片等測(cè)量項(xiàng)目，而我們發(fā)現(xiàn)雷尼紹的REVO系統(tǒng)在測(cè)量復(fù)雜，圓柱形的工件時(shí)的效率尤其出色。”

另外，DUKIN每臺(tái)生產(chǎn)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在出廠前都需要通過(guò)極嚴(yán)格的測(cè)試要求系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性缺一不可。Mr. Ku說(shuō)道：“ 我們生產(chǎn)的每一臺(tái)測(cè)量機(jī)在測(cè)試中都必須符合ISO10360- 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)性能評(píng)估國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)程中每臺(tái)測(cè)量機(jī)會(huì)持續(xù)測(cè)試幾個(gè)月，以確保機(jī)器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作下依然能保持其高度重復(fù)性。TONiC光柵的性能表現(xiàn)多年來(lái)都十分穩(wěn)定可靠，故我們非常有信心大量應(yīng)用在各個(gè)機(jī)型。”

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