Методы измерения используются для определения размера, формы и характеристик поверхности объекта. Они незаменимы в таких отраслях, как обрабатывающая промышленность, автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и электроника, где качество и точность имеют решающее значение. Хотя и контактные, и бесконтактные методы направлены на получение точных результатов, их принципы работы и области применения существенно различаются.
Контактное измерение — это метод, при котором физический зонд касается объекта для регистрации его размеров. Наиболее распространённым примером является координатно-измерительная машина (ШМ), при котором датчик непосредственно контактирует с определёнными точками детали. Портативные измерительные манипуляторы также используют этот принцип для получения трёхмерных данных. Этот подход ценится за высокую точность и надёжность, особенно при проверке геометрических допусков.
В отличие от традиционных координатно-измерительных машин (КИМ), измерительные руки обычно используют циркониевые шариковые зонды, в то время как рубиновые шариковые зонды могут обеспечивать превосходные характеристики в определенных условиях измерений. Эта универсальность способствует простоте использования и эксплуатационной гибкости.
Следует отметить, что контактное измерение с помощью измерительной руки требует непосредственного физического контакта с поверхностью, что делает его менее подходящим для измерения деликатных, деформируемых или сильно изогнутых компонентов.
При бесконтактном измерении лазерные измерительные манипуляторы используются для сбора данных без физического контакта с деталью. Этот метод гораздо быстрее и позволяет собрать большое количество данных за короткое время. Он особенно эффективен для измерения сложных поверхностей, хрупких компонентов или мягких материалов, которые могут быть повреждены при прямом контакте. Бесконтактное измерение также широко применяется в цифровом моделировании, обратном проектировании и контроле качества поверхностей произвольной формы.
При сравнении точности контактные измерения обычно обеспечивают наивысшую точность, что делает их пригодными для критически важных применений, требующих жёстких допусков. Бесконтактные системы, хотя в некоторых случаях и немного менее точны, работают гораздо быстрее и могут обрабатывать большие объёмы данных измерений.
Например, портативному измерительному манипулятору с зондом может потребоваться время для проверки каждой точки, тогда как лазерный сканер может мгновенно фиксировать тысячи точек. Компании часто ищут баланс между точностью и эффективностью в зависимости от своих потребностей.
| VS | Измерительная рука | СКАНЕР для измерительной руки |
| Основной принцип | Прикоснитесь датчиком к поверхности детали и получите трехмерные координаты каждой точки с помощью энкодеров осей. | Лазер проецирует луч на поверхность; датчик улавливает отраженный свет и собирает плотное облако точек. |
| Точность измерения | 0.12-0.55mm | 0.024-0.101mm |
| Скорость измерения | Высокий, осторожность на изогнутых и мягких поверхностях | Очень высокий, захват 1,200,000 XNUMX XNUMX точек/сек |
| Объект измерения | Регулярные элементы: отверстия, цилиндры, плоскости, щели | Сложные поверхности свободной формы, нестандартные формы, мягкие/деформируемые объекты: резиновые детали, глиняные модели |
| Воздействие на заготовку | Контакт – низкая сила с циркониевым зондом | Бесконтактный – нулевое усилие, отсутствие риска повреждения поверхности |
| Заполнитель | Проверка и контроль качества:
обработанные детали, шестерни, подшипники, приспособления, датчики; Генерация отчетов GD&T. |
Обратный инжиниринг:
Оцифровка деталей без CAD-моделей Проверка и сравнение: Листовой металл, скульптуры, артефакты, автомобильные интерьеры; Цифровое архивирование. |
| Сложность операции | Легко, не требует большого обучения | Просто, требует планирования пути сканирования и обработки облака точек |
| Цена | Низкий | Высокий |
| Требования к окружающей среде | Temp: 5 ℃ -45 ℃
относительная влажность: 0-95℃ |
Temp: 5 ℃ -45 ℃
относительная влажность: 0-95℃ |
Различные отрасли выбирают методы измерения в зависимости от производственных потребностей. За исключением таких специализированных областей, как сохранение культурных реликвий, контактные и бесконтактные методы измерения часто пересекаются в своих областях применения. Выбор между ними зависит от таких факторов, как тип материала, требуемая точность, скорость производства и экономическая эффективность. Для отраслей, требующих детального прецизионного контроля, контактные измерения остаются предпочтительным вариантом. Напротив, для задач, связанных со сложной геометрией или быстрыми проверками, бесконтактные методы обеспечивают значительные преимущества.
На многих современных заводах сочетание обоих методов обеспечивает наилучший баланс точности, скорости и гибкости.
Подводя итог, можно сказать, что основные различия между контактными и бесконтактными методами измерения заключаются в принципе работы, точности, скорости и области применения. Контактные методы обеспечивают непревзойденную точность, а бесконтактные — скорость и адаптивность. Оба метода играют важную роль в современной промышленности, и их эффективное применение обеспечивает высокое качество продукции и эффективность процессов.
