电子产品世界

接触和非接触测量的优劣之争

三坐标测量机是形状测量的主导产品，目前，三坐标测量正在开发能够适应测量环境变化的新机种，这种新型三坐标测量机在保持原有精密测量性能的前提下，可以离开恒温恒湿的测量室，在机械加工现场或装配到机床上使用。例如三丰公司开发的新产品MACH－V9106，便是一种可进行在线测量的三坐标测量机，它具有很高的测量效率，最大移动速度866mm/s，最大加速度0.86G，指示误差E=2.5+3L/1000μm。该测量机的环境适应性能十分优异，标准产品带有温度补偿功能，可在15～35℃环境条件下使用。

东京精密公司开发出一种能适应环境变化的三坐标测量机GageMax（与卡尔蔡司公司合作生产），它不需要专用检测室即可进行高精度测量。GageMax为悬臂式测量机，所需安置面积较小，可实时处理生产线上反馈的信息，为了补偿工件温度变化，测量机配有相应的温度传感器，在15～40℃的环境条件，可保证获得良好的测量精度。

DEA开发出了DCC GAGE 等CNC三坐标测量机，并已正式投放市场。这种测量机采用独立的二段减速系统，可进行高速测量，移动速度305mm/s，加速度为290mm/s2。

目前，在几何参数测量方面，由于精度要求和传统操作习惯的缘故，测量时大都使用接触传感器。不过，随着非接触式传感器品种的增多，非接触式测量的范围正在不断扩大。非接触传感器的测量效率非常高，如在自由曲面整体评价或厚度判断、反求工程等领域的测量中，可快速连续获得由数万个点形成的点阵参数。工件形状变得复杂时，非接触传感器的姿态也将随之相应改变。因此，采用按编程可自动改变测量形式进行精密测量的三坐标测量方式，对提高测量效果将更为有利。

接触式和非接触式测量方法孰优孰次，是测量技术行业长期议论的话题。有关人士指出：“近来，非接触式测量虽已逐渐成为主流，但要获得高度精确的测量值，则仍需进行接触测量。非接触式测量速度快，可减轻对工件的损伤，与接触式测量相比较，优点很多。但在测量精度和稳定性方面，接触式测量仍高出一筹。接触式测量是测头与工件表面的某一个点接触进行测量，沿着工件形状进行扫描，可在短时间内高密度地获得大量点数，测量点数越多，越能获得更为正确的形状参数。”

测量技术的展望

通过问卷调查，测量机用户的需求动向和测量技术的发展前景可归纳如下：

（1）“随着防振要求的提高，测量机正向两极分化的方向发展，面向汽车行业用户的测量机，通常均为价格较便宜（不需要很高精度）的机种，另一类则是用于设备检测、防灾、防震领域的高灵敏度机种。根据不同的用途，要求开发相应的最佳测量技术。”（阿卡西公司）

（2）“刀具预调测量仪，目前正由投影仪类型向监测器类型转变。”（大阪工机公司）“仪表校正等精密工具的测量需求增多。”（柯灵斯公司）

（3）“特殊零件的测量增多，这些零件采用接触式测量时，往往会因测量力而变形；采用非接触式测量又易出现精度不稳定，因此，需要开发新型测量技术。”（西铁城钟表公司）

（4）“市场需要易于操作的非接触式测量技术。”（FARO日本公司）“测量技术应便于操作，且具有多种功能。同时，应配装千分尺和个人计算机等装置，提高测量机的附加值。”（大塞公司）

（5）“用户希望开发出高精度、高速、低价格的齿轮测量机。”（大阪精密机械公司）

（6）“汽车行业存在着减少最终集中测试的趋势。主动检测和在线（序后）检测等在加工中得到推广应用。其中，在保证质量方面，许多用户希望测量技术能实现数据的无线传输。”（日本电气）

如上所述，测量技术的主攻方面仍然是进一步提高测量精度；同时，人们对测量技术的重要性和存在价值的认识应大幅度提高，这是测量技术今后不断发展的巨大推动力。

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关键词： 测量技术 图像测量系统 形状测量