且可视化的测量

多传感器技术监控生产质量

在保证质量的情况下，不同的测量设备用于完成不同的测量任务：在生产监控中往往选择快速测量设备，而针对公差小的零件测量则需要高精度的复合式坐标测量机。计算机断层扫描技术可在*检测时对零件进行完整数据采集。

计算机断层扫描技术在早期的工业应用中，常备用于零件的裂纹、空腔或者类似的缺陷的无损检测。如有设计精密的测量尺寸就必须要结合坐标测量技术。位于德国吉森的WERTH应市场需求，在2005年推出了世界上*台带有计算机断层扫描技术的三坐标测量机（还可选择多种传感器），并在百隆公司（位于奥地利的福拉尔贝格）组建了就计算机断层扫描技术应用于尺寸测量技术领域的试点项目。该项目为百隆公司提供了多台不同功能的CT设备。有些设备目前还在为*检测提供服务。2015年，百隆公司引进了WERTH新的小焦点300KV高射线管电压的CT设备，用于钢制零件的测量。

WERTH与百隆公司的合作已经有很长的历史。“早在1994年，我们就拥有了*台WERTH的复合式坐标测量机”，Heimo Masser（图1）是百隆公司坐标测量技术的负责人。在过去的几年中，陆续采购的机器数量增加到30台。“大多数机器设备被安置在福拉尔贝格的生产基地，为超过6000种不同的测量程序进行三班工作制生产服务。”

多样的测试零件

供应商提供的用于家具的高品质铰链、折页和拉伸系统的大量多样性零件进行检测，测量任务从塑料零件的针头尺寸大小知道超过一米的导轨长度。由于不同的质量要求，需要选用不同的检测设备。

为了zui大可能满足对零件生产量的生产监控，配备了拥有一个中立加速度的Werth Inspector FQ机器设备。线性驱动器为其提供了很高的侧昂速度：5轴定位速度为1m/s。图像处理传感器通过结合拥有的飞行模式，在轴处于运动中时进行测量点的采集。以这种方式可以实现10倍于传统测量设备的测量速度，达到每秒15个特征的测量频率。

微米级的精度

测量不确定性要求为微米级的高精度测量任务需要使用WERTH的VideoCheck机器来完成。这一机型配备了空气轴承和稳固的花岗岩桥式结构（图2）。该机型作为多传感器的标准构建，可以达到的zui高精度等级的长度。测量误差为十分之一微米左右。带有计算机断层扫描传感器（CT）的TomoScope机器被用于*检测和无损检测。这类机器都自带安全保护装置，无需再配备其他的辐射防护装置。在几乎所有机器上都自带自主研发的夹紧装置，可以快速固定大多是被测零件。用于过程控制的测量所得数据将自动传输到局域网的SPC系统上，从而控制生产过程。

测量机器与时俱进

双方在合作之初就已明确，现有的测量程序必须在软件升级和硬件更新后能够兼容。通过软件维保合同以及和WERTH软件研发及应用部门的密切合作，软件更新工作从1994年到现在从无中断。操作人员可以随时获得的软件功能。

由于软件升级也需要硬件配合，在更改电子组件的同时，单个组件如光源或者较大的光栅尺系统也需要更新升级。“很多机器设备在过去的几年中多次升级到状态，以满足不断提升的需求”，Heimo Masser回忆道，“通过这些调整，甚至连我们的上世纪90年代的老古董几乎也都达到了当前设备的性能水平。”

X射线断层扫描技术更快速

在X射线断层扫描技术被引入之前，公司优选常规的3D测量技术，以此获得模具制造许可。这些传统的方式是昂贵的，并且通常要耗时几天才能完成。使用X射线断层扫描传感器测量获得的颜色编码3D图像显示结果仅仅需要几小时。因为可以通过理论-实际3D数模比对，零件的问题位置一目了然。整个零件，包含其内部的几何形状的测量节约了大量的时间。

Heimo Masser说，“对于我们来说，即使这些机器的*感觉很贵，但是我们还是会在zui短的时间进行采购。”现在，CT测量设备的主要应用领域是塑料零件的*检测以及相应的模具制造许可。当前更强大功率的设备不仅仅能测量塑料件，还可以测量钢、锌或者铝制品。“即使是完整安装好的组件，也能够测量出各部分之间的尺寸或者位置偏差。”Masser说道，“零件之间的安装位置也可以通过视觉直接评估。”

自带辐射防护

在实际应用中，必须根据测量对象不同材料、尺寸大小和预期的数据质量来合理选择X射线管电压的大小。WERTH提供了一些列X射线管电压在130KV到300KV之间的自带辐射防护装置的机器设备，以及为检测较大较重零件的450KV特殊设备。在双方的密切合作中，还研发出了特殊的数学计算方法来纠正伪影，以尽量减少断层扫描过程中产生的系统偏差。

通过一个集成到测量设备中的零件托盘系统，测量机可以全天候无人值守工作。因为零件更换系统被集成在测量机内部，无需额外的辐射防护措施，这一系统类似于价格高昂的机器人，由此实现了更高的运行可靠性。通过零件的自动加载功能，设备的生产率比传统操作条件下提高了300%。“现在，如果充分利用我们的CT设备的话，每年可以测量超过4000个零件。”Heimo Masser说道。

展望

不断增加的产品复杂性体现出了3D传感器技术在完整并且快速地测量零件的重要性。当传统的多传感器技术应用于快速SPC检测时，X射线断层扫描也提供了助力。在测量软件上的离线编程和交互操作的先进功能具有很好的前景。重要的是，用户和制造商之间定期进行的专业交流促成了多年来合作的成功。通过这种方式，设备在研发初期就可以根据双方的需求来制定。

从马蹄防滑钉到家具五金

自1952年以来，百隆公司生产用于家具的高品质铰链、折页和拉伸系统。在拥有大约6600名员工，是家具行业的供应商。在福拉尔贝格有7个工厂，其他生产基地位于波兰、美国和巴西。为了满足客户的质量要求，五金制造商20多年来一直使用WERTH的复合式坐标测量机。