非接触式测量技术的发展

渔夫

近些年来,精密测量技术发展越来越迅速,其中成果喜人.例如在线测量技术,通过测量软件控制CNC机床,将CNC机床升级为地道的全自动三坐标测量机,完全具有与全自动三坐标测量机一模一样的功能,又可以对加工状态进行实时显示,及时检测是否出现异常状况,如果有异常状态,通过修改程序再加工就可以,从而可大幅度提高生产效率.对于机床控制装置,则要求高精度化、低成本和小型化.因为诸如汽车发动机等均要求其组成零部件必须具有非常高的精度,以便减少噪声、防止环境污染和节省能耗,这些都是时代对制造业提出的紧迫要求.
  w# ]1 ]# _/ ^0 r7 P　　 在高精度加工和质量管理过程中,随着光机电一体化、系统化,光学测量技术有了迅速的发展,相应的测量机产品大量涌现,测量软件的开发也日益受到重视.
4 S1 J: q) ?; ]$ u6 S) @$ A　　 近年来,利用光学原理开发的非接触测量机及各种设备非常多.如MARPOSS公司的非接触式工具测量系统Mida Laser就是利用激光测头的新型测量机,该机可在CNC机床保持运转的情况下,自动对所有工具进行非接触测量,并可根据测量所得数值,对工具进行自动定位.同时日本某公司的非接触形状测量机YP20/21也是利用半导体激光高速高精密自动聚焦传感器的形状测量机,所有刻度尺均系标准元件,传感器和载物台均由微型计算机控制,具有优异的操作性能和数据处理功能.某公司销售的非接触三坐标测量系统Zip250是一种高刚性、高速、高精密的新型测量机.该机载物台的承载量为25千克,刻度尺的分辨力(X、Y、Z轴)均为0.25微米.机上装配了带数码法兰盘的CCD摄像机和最新DSP处理器,因此,可进行高速图像处理测量,同时,也可与接触式测头并用进行相关测量.
% O' Q+ u: L+ w# X' Q　　 随着非接触、高效率测量机的大量出现，专家们预计，21世纪测量技术的发展方向大致如下:
测量精度由微米级向纳米级发展,进一步提高测量分辨力.
8 l# Z6 u/ u4 Q$ x/ D) p% a  \由点测量向面测量过渡,提高整体测量精度(即由长度的精密测量扩展至形状的精密测量)
' O/ ]  c2 v% b8 v/ y. Y. ?随着图像处理等新技术的应用,遥感技术在精密测量工程中将得到推广和普及
随着标准化体制的确立和测量不确定度的数值化,将有效提高测量的可靠性.
# Z" g5 z% G8 g: r8 w& A　　 总之,测量技术必须实现高精度化,同时也要求实现高速化和高效率化,因此,非接触测量和高效率测量也就必然成为新世纪精密测量技术的重要发展方向