将激光测量系统与 CMM 相结合以获得最佳结果

2024.05.29

  坐标测量机被视为可靠测量结果的黄金标准。每个人都倾向于相信 CMM 生成的值。但将激光测量系统的功能与 CMM 机器相结合可以提供混合解决方案,从而缩短测量时间、提高吞吐量并节省成本。

  什么是 CMM?

  CMM(坐标测量机)是一种使用精密接触式传感器从 X、Y 和 Z 轴上的实体部件几何形状中捕获数据点的设备。这些点的坐标在计量软件中处理,以确定尺寸是否符合部件的设计规格(通常来自 CAD 图纸)。

  坐标测量机 (CMM) 具有大型工作台,配有龙门架、桥式、悬臂或水平臂结构,可将传感器放置在零件上方和周围。传感器通常包括高精度电子接触式探头,但也可以采用非接触式测量技术。

  什么是激光扫描仪?

  3D 激光扫描仪是一种非接触式测量设备,它使用激光捕捉零件表面的数据点。然后使用这些数据点创建数字 3D 模型,以便与制造商规格进行比较。

  3D 激光扫描设备有多种形式和尺寸,包括便携式和固定式。它们的测量精度也各不相同,从消费级到计量级规格。

  CMM 机器与激光测量系统

  坐标测量机以捕获亚微米级的极精确测量而闻名。它们在测量程序方面提供了极大的灵活性,可以根据零件规格编写程序。但是,坐标测量机可能在一次程序中捕获数百个点,而 3D 激光测量系统可以捕获数十万甚至数百万个数据点,而且它们可以在很短的时间内完成。坐标测量机主要用于对零件某些区域进行有针对性的检查,而激光扫描仪可以创建整个零件的 3D 模型。

  此外,坐标测量机 (CMM) 测量程序可能非常耗时。如果坐标测量机 (CMM) 没有被编程来捕捉零件上在测量前被认为是合规的区域,则可能会出现问题。最后,坐标测量机 (CMM) 测量对于某些复杂的零件形状和材料来说并不理想。

  ShapeGrabber 3D 激光系统的 3 个优点

  OGP ShapeGrabber 自动 3D 激光扫描系统是计量级 3D 扫描仪,使用高精度扫描头快速轻松地全面测量复杂形状的部件。CMM 探测一次捕获一个数据点,而ShapeGrabber 扫描头则同时捕获坐标数据点的线。数据捕获率可以达到每秒超​​过 150 万个数据点。此外,OGP ShapeGrabber 还有以下三个优点:

  ShapeGrabber 系统是自动化的,这意味着它们无需软件对齐和注册。具有各种技能的操作员只需将零件放在旋转台上,然后单击界面即可启动扫描。

  ShapeGrabber 系统非常适合测量各种材料、颜色和表面处理的复杂形状,例如模制塑料、铸件、冲压件和 3D 打印部件。

  ShapeGrabber 系统通常可以扫描 CMM 程序可能遗漏的零件区域。

  虽然物理探测器在精度方面仍占有优势,但 ShapeGrabber 3D 激光扫描仪在不断改进并接近 CMM 的功能。

  

ShapeGrabber 自动扫描仪上的扫描头非常适合速度和易用性至关重要的情况。这些激光测量系统可扫描各种材料、颜色和表面处理的零件,在快速成型、制造、质量控制和逆向工程应用中表现出色。

  结合 CMM 和 ShapeGrabber 3D 激光扫描仪的优势

  制造的零件通常具有许多不同的特征,且公差不同。质量检查员通常会查看图纸上最严格的公差,并根据最严格的要求决定是否需要 CMM。然而,使用 CMM 进行 100% 的特征检查会导致非常耗时的检查程序,从而降低吞吐量。

  近年来,OGP 与数百家客户合作实施激光扫描测量解决方案,而提高生产率的最有效方法是采用混合方法。这意味着使用适合测量需求的工具,并结合激光扫描仪和 CMM 的优势。

  

一位女士坐在办公椅上使用 ShapeGrabber 自动扫描仪,该扫描仪非常适合速度和易用性至关重要的情况。这些激光测量系统可扫描各种材料、颜色和表面处理的零件,在快速成型、制造、质量控制和逆向工程应用中表现出色。

  快速捕获测量数据

  在混合配置中,ShapeGrabber 扫描仪可在几分钟内检查 CMM 上测量的相同部件。尽管激光扫描仪可能无法满足最严格公差的高精度要求,但结合使用这两种工具可以优化吞吐量,同时提高测量效率,因为 CMM 可以专注于最严格的要求。

  四步混合测量方法

  实际上,这意味着首先检查需要用 ShapeGrabber 系统测量的部分。

  在启动 CMM 程序之前,先扫描 ShapeGrabber 上的零件。

  分析结果。基于 3D 扫描仪的分析可以快速提供大多数尺寸的反馈,并提供与标称设计相比的零件整体视图。

  如果零件通过了第一次检查,则将其发送到 CMM,仅测量剩余的关键特征。

  如果零件未能通过激光扫描仪检查,则该零件将停止运行 - 并且不会在 CMM 上浪费任何时间。

  使用坐标测量机 + 激光测量机可节省时间和金钱

  用两个步骤而不是一个步骤来节省时间似乎违反直觉,但我们发现使用这种混合方法后,零件总检查时间减少了 60% 以上。客户还报告说,通过在扫描仪阶段发现零件中通常由 CMM 例程遗留的区域的缺陷,可以避免运送不良零件。

  坐标测量机和 3D 激光扫描仪是高效的计量工具,具有各自的独特优势和局限性。将它们混合使用可以充分利用其最佳属性,从而缩短测量时间、提高检测吞吐量并节省成本。让当地的 OGP 代表与您合作,设计和实施一种混合测量解决方案,该解决方案结合了ShapeGrabber 自动 3D 激光扫描系统 和您的 CMM 机器的优势。

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