高精度在線(xiàn)測(cè)量
霍梅爾特斯達(dá)自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)（上海）有限公司總梁東：在線(xiàn)測(cè)量就是指在加工生產(chǎn)線(xiàn)中進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)測(cè)量位置和方式的不同，在線(xiàn)測(cè)量有兩種具體應(yīng)用：一是在加工生產(chǎn)線(xiàn)的不同工位布置不同測(cè)量設(shè)備和檢測(cè)站，主要是對(duì)相關(guān)工序的工件的加工精度進(jìn)行檢測(cè)。二是在機(jī)床內(nèi)部加工過(guò)程中的主動(dòng)測(cè)量，即在機(jī)床的內(nèi)部，工件加工過(guò)程中，通過(guò)主動(dòng)測(cè)量設(shè)備，直接測(cè)量工件的加工精度。這兩種應(yīng)用都是保證用zui短的工藝時(shí)間生產(chǎn)出質(zhì)量的、沒(méi)有任何誤差的產(chǎn)品，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工不合格的產(chǎn)品，減少后續(xù)的加工工序的浪費(fèi)。根據(jù)德國(guó)機(jī)床制造商協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)和分析，這兩種應(yīng)用均將有較大的發(fā)展，而尤其是主動(dòng)量?jī)x將取得超過(guò)其他檢測(cè)技術(shù)的高增長(zhǎng)率。
霍梅爾公司在線(xiàn)測(cè)量技術(shù)的*性主要體現(xiàn)在后者，霍梅爾公司是世界范圍內(nèi)主動(dòng)量?jī)x的技術(shù)者。同時(shí)霍梅爾公司在前者即工序間檢測(cè)方面，集中了目前世界上的接觸式電感測(cè)量技術(shù)，非接觸式光學(xué)測(cè)量技術(shù)和非接觸式氣動(dòng)/氣電測(cè)量技術(shù)?；裘窢柟疽呀?jīng)為國(guó)內(nèi)的奇瑞汽車(chē)有限公司、*汽車(chē)集團(tuán)公司解放汽車(chē)有限公司、哈爾濱東安汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司、昌河鈴木汽車(chē)有限公司、長(zhǎng)安鈴木汽車(chē)有限公司等提供了缸體線(xiàn)、缸蓋線(xiàn)、曲軸線(xiàn)、凸輪軸線(xiàn)等整線(xiàn)在線(xiàn)檢測(cè)總承包交鑰匙工程。為上海大眾、一汽大眾、上海通用、上汽通用五菱、南京依維柯、南京菲亞特、重慶長(zhǎng)安、東風(fēng)汽車(chē)公司、天津一汽汽車(chē)夏利股份公司、北京現(xiàn)代、江淮汽車(chē)等提供了大量高精度、全自動(dòng)和半自動(dòng)在線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備。
由于高精度的自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備要在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下使用，而不是在恒溫恒濕隔振的精密實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下使用，這就要求如此精密的測(cè)量?jī)x器同時(shí)要具備現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備所必須具備的高強(qiáng)度、高剛性、高抗振性、高防護(hù)等級(jí)等。在某些情況下，這兩方面目前可能還很難統(tǒng)一在一起，而這正是未來(lái)發(fā)展的方向?；裘窢柟驹谶@方面已推出相當(dāng)超前的計(jì)量產(chǎn)品，并還有較大的提高空間。
進(jìn)入21世紀(jì)后，測(cè)量精度正在從萬(wàn)分之一毫米、十萬(wàn)分之一毫米邁進(jìn)百萬(wàn)分之一毫米，即納米精度。其代表性的技術(shù)進(jìn)步就是傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展。
霍梅爾公司在今年德國(guó)control2006質(zhì)量控制技術(shù)展覽會(huì)展出的t8000nanoscan超級(jí)輪廓測(cè)量?jī)x是世界zui高精度的宏觀和微觀綜合測(cè)量系統(tǒng)。采用激光位相干涉測(cè)量原理的傳感器在24mm的垂直測(cè)量范圍下，分辨率高達(dá)0.6nm，量程與分辨率之比達(dá)到40000000:1，是迄今為止世界上性能的傳感器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在一次掃描中同時(shí)將宏觀的輪廓形狀尺寸和微觀的粗糙度波紋度測(cè)量出來(lái)。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量自動(dòng)化
三豐精密量?jī)x（天津）有限公司市場(chǎng)副總監(jiān)顏磊：隨著精密加工企業(yè)的不斷增加和企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制意識(shí)的增強(qiáng)，越來(lái)越多的企業(yè)將測(cè)量設(shè)備搬到了加工設(shè)備的旁邊，希望零件從加工設(shè)備上取下后馬上進(jìn)行檢測(cè)或不取下直接測(cè)量，以縮短加工時(shí)間提率。量具的單一功能已經(jīng)不能滿(mǎn)足測(cè)量的需求，便攜式的儀器就應(yīng)運(yùn)而生。但是由于生產(chǎn)工藝和環(huán)境的限制，大部分的此類(lèi)儀器都存在著功能簡(jiǎn)單，環(huán)境適應(yīng)性差，精度不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。大型的臺(tái)式儀器存在著對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格、場(chǎng)地面積大等問(wèn)題。如何將二者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，生產(chǎn)出既使用方便又小巧便攜還能保證穩(wěn)定精度的測(cè)量?jī)x器，成為各個(gè)儀器生產(chǎn)商努力的方向?？茖W(xué)界各個(gè)領(lǐng)域的新發(fā)明新技術(shù)也會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)從測(cè)量?jī)x器上反映出來(lái)。納米材料技術(shù)、電子芯片技術(shù)、溫度補(bǔ)償技術(shù)等都已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于測(cè)量?jī)x器的生產(chǎn)研發(fā)當(dāng)中。儀器的小型化、便攜化、多功能化將是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的測(cè)量?jī)x的發(fā)展方向。
現(xiàn)代制造技術(shù)朝著越來(lái)越精密的方向發(fā)展，精密鑄造、注塑、精密機(jī)加、貼片封裝等*的制造手段已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的企業(yè)中廣泛使用，這就要求檢測(cè)手段也要跟上形勢(shì)的發(fā)展，滿(mǎn)足精度的要求。鑄造、注塑等之前作為生產(chǎn)毛坯件的工序現(xiàn)在能夠直接生產(chǎn)出高品質(zhì)的零部件，質(zhì)量控制也從以前的不測(cè)量或測(cè)量簡(jiǎn)單的尺寸提高到了部分關(guān)鍵尺寸或全部尺寸的檢測(cè)，這就要求測(cè)量?jī)x器的精度要大幅度提高，同時(shí)各種擴(kuò)大測(cè)量?jī)x器適應(yīng)環(huán)境范圍的補(bǔ)正軟件也被廣泛應(yīng)用，確保了測(cè)量?jī)x器在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)也能夠保證很高的精度。例如三豐公司（mitutoyo）的高儀的精度提高到了（1.3+0.6l/600）mm，工具顯微鏡的精度提高到了(0.9+3l/1000)mm，生產(chǎn)型cmm的精度提高到了(1.7+3l/1000)mm。近期市場(chǎng)上又出現(xiàn)了分辨率為0.001mm的卡尺，將來(lái)也許基礎(chǔ)量具的精度也會(huì)上升到新的水平。用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量?jī)x器的精度在逐步提高。
近幾年，世界上一些大型企業(yè)又提出了新的無(wú)人工廠的概念，即在生產(chǎn)線(xiàn)上將加工機(jī)械和檢測(cè)儀器合理排列，按照不同的工序要求對(duì)工件進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的全閉環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)。三豐在在線(xiàn)測(cè)量方面一直處于的地位，無(wú)論是量具還是在線(xiàn)測(cè)量的儀器等都有成熟的產(chǎn)品在業(yè)界使用，并且在不斷的發(fā)展，在客戶(hù)當(dāng)中*。三豐（mitutoyo）公司的在線(xiàn)測(cè)量用的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（mvch-v）也將在國(guó)內(nèi)投入使用。
對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)的分析，在測(cè)量業(yè)內(nèi)稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（statprocesscontrol，spc），是利用特定的圖表和統(tǒng)計(jì)方法對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，可以對(duì)設(shè)備加工能力、生產(chǎn)過(guò)程能力以及加工設(shè)備的精度狀況進(jìn)行評(píng)估。例如比較常用的休哈特控制圖，其中包含均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖、均值－極差控制圖、中位數(shù)－標(biāo)準(zhǔn)差控制圖、單位移動(dòng)極差圖等圖表；6σ統(tǒng)計(jì)要求的工序能力指數(shù)（cp、cpk等），過(guò)程能力指數(shù)（pp、ppk等）。相關(guān)管理人員可根據(jù)這些數(shù)據(jù)及時(shí)地調(diào)整設(shè)備，zui大程度地減少?gòu)U品和提高設(shè)備的利用率。這些數(shù)據(jù)反饋的越及時(shí)對(duì)生產(chǎn)加工的幫助越大，從而引起了越來(lái)越多的企業(yè)的重視。三豐公司有一套完整的spc軟件系統(tǒng)，小到量具大到三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)都可以與此系統(tǒng)連接，甚至可以直接與加工設(shè)備連接，形成完整的閉環(huán)系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)反饋、自動(dòng)調(diào)整的全自動(dòng)系統(tǒng)。三豐公司自己的生產(chǎn)工廠就使用了這套系統(tǒng)，以滿(mǎn)足日益擴(kuò)大的市場(chǎng)需求。如何更好地將這套系統(tǒng)與眾多客戶(hù)的不同需求地結(jié)合在一起將是我們今后的努力方向。
測(cè)量?jī)x器復(fù)合化
成都工具研究所技術(shù)研發(fā)中心工程師梁軍：目前的在線(xiàn)測(cè)量?jī)x器，以單參數(shù)的工位測(cè)量為主，而綜合參數(shù)的測(cè)量還不能滿(mǎn)足需求?，F(xiàn)代生產(chǎn)需要大量的在線(xiàn)綜合測(cè)試儀器，以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面的測(cè)試和監(jiān)控，尤其是對(duì)復(fù)雜的零件，更需要這類(lèi)在線(xiàn)測(cè)試。諸如齒輪、曲軸等復(fù)雜零件的測(cè)試，目前在國(guó)內(nèi)還是以計(jì)量室儀器為主。因此，根據(jù)現(xiàn)代生產(chǎn)所提出的這一要求，需要提供大量在線(xiàn)的、能夠100％測(cè)量各類(lèi)零件的高節(jié)拍測(cè)量?jī)x器。同時(shí)輔以計(jì)量室類(lèi)的儀器，就更能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程進(jìn)行的質(zhì)量監(jiān)控。
在國(guó)內(nèi)汽車(chē)、摩托車(chē)零部件和齒輪制造業(yè)中，針對(duì)齒輪生產(chǎn)批量大、質(zhì)量高的要求，成都工具研究所在*先研制出了“cpqf汽車(chē)齒輪在線(xiàn)測(cè)量?jī)x”，可測(cè)齒輪誤差項(xiàng)目包括：功能齒厚、徑向綜合偏差、徑向跳動(dòng)、平均齒向偏差、齒向偏差、錐度誤差、毛刺等。該儀器可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)齒輪生產(chǎn)的快速100％的檢測(cè)，而且可以根據(jù)誤差統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)工藝診斷，從而提高齒輪的制造水平。該儀器綜合了光、機(jī)、電及計(jì)算機(jī)的綜合測(cè)量技術(shù)，并取得了一定的技術(shù)突破。同時(shí)也申請(qǐng)了3項(xiàng)發(fā)明和2項(xiàng)新型實(shí)用，通過(guò)了四川省*組織的技術(shù)鑒定，于2005年4月11～17日在北京展覽中心舉辦的第九屆中國(guó)機(jī)床展覽會(huì)上展出。