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技術(shù)文章|復(fù)雜工件的高效測量方案:OMP400應(yīng)變片式測頭

時(shí)間:2024-08-20 13:27:57來源:深圳創(chuàng)盛世科技有限公司

導(dǎo)語:?當(dāng)使用機(jī)械式觸發(fā)測頭測量復(fù)雜工件時(shí),為了有效減少測量誤差,需要花費(fèi)大量時(shí)間在使用測頭的各個(gè)方向上進(jìn)行標(biāo)定。如何在保證測量精度的前提下,提高測量效率,成了很多制造商迫切需要解決的難題。

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  挑戰(zhàn)

  當(dāng)使用機(jī)械式觸發(fā)測頭測量復(fù)雜工件時(shí),為了有效減少測量誤差,需要花費(fèi)大量時(shí)間在使用測頭的各個(gè)方向上進(jìn)行標(biāo)定。如何在保證測量精度的前提下,提高測量效率,成了很多制造商迫切需要解決的難題。

  解決方案

  雷尼紹OMP400超小型應(yīng)變片式觸發(fā)測頭,搭載新型感應(yīng)技術(shù)-——硅應(yīng)變片技術(shù),可實(shí)現(xiàn)極低的預(yù)行程及超高重復(fù)性,僅需一次簡單的測頭標(biāo)定程序,即可在任意方向進(jìn)行測量,也因此成為了模具和其它復(fù)雜工件唯一可行的測量解決方案。

  什么是應(yīng)變片技術(shù)

  應(yīng)變片技術(shù)是雷尼紹開發(fā)的一種新型感應(yīng)技術(shù),解決了機(jī)械式電阻觸發(fā)測頭傳感機(jī)構(gòu)的3D測量局限性。它將專用集成電路 (ASIC) 微電子技術(shù)與固態(tài)感應(yīng)技術(shù)相融合,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的3D測量性能。

  盡管應(yīng)變片式觸發(fā)測頭仍然使用相同的機(jī)械結(jié)構(gòu)來固定測針,但它不通過接觸元件的電阻變化來感應(yīng)測針是否觸發(fā)。取而代之的是,一組應(yīng)變片被置于測頭機(jī)械傳感機(jī)構(gòu)平臺(tái)內(nèi)精心設(shè)計(jì)的碶型臺(tái)上,并且獨(dú)立于機(jī)械裝置。這些應(yīng)變片測量施加在測針上的測力,當(dāng)壓力在任何方向上超過閾值時(shí)便產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。此類測頭因此具有低測力、低預(yù)行程和低預(yù)行程變化(PTV)的特點(diǎn)。

  機(jī)械式觸發(fā)測頭VS應(yīng)變片式觸發(fā)測頭

  機(jī)械式觸發(fā)測頭

  機(jī)械式觸發(fā)測頭采用滾子和球的彈簧承載機(jī)械安裝方式來定位測針架,具有優(yōu)異的重復(fù)性。電路中有電阻。測針承受的外力增大,電阻也隨之增大,直至達(dá)到觸發(fā)值并產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。

  性能:

  ?1 μm 2σ重復(fù)性,源于基本的機(jī)械式電阻電氣開關(guān)

  ?多種尺寸和無線傳輸選項(xiàng)

  ?符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)固耐用、功能強(qiáng)大

  應(yīng)變片式觸發(fā)測頭

  應(yīng)變片式測頭保留了機(jī)械式電阻測頭的機(jī)械安裝方式,但使用一系列應(yīng)變片測量測針上的測力,并產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。

  性能:

  ?優(yōu)異的0.25 μm 2σ重復(fù)性

  ?亞微米級(jí)2D和3D預(yù)行程變化

  ?固態(tài)感應(yīng)功能增強(qiáng)了測頭的耐用性,并延長了使用壽命

  ?主動(dòng)誤觸發(fā)過濾

  ?快速進(jìn)行多軸重新定向

  OMP400超小型

  應(yīng)變片式測頭

  OMP400是雷尼紹最新款采用光學(xué)方式傳輸信號(hào)的機(jī)床觸發(fā)式測頭。其采用了MP700首次采用的高精度應(yīng)變片技術(shù)的改進(jìn)版本,并且其尺寸與屢獲殊榮的OMP40機(jī)械式觸發(fā)測頭一樣小巧。小型機(jī)床用戶因此首次享受到應(yīng)變片技術(shù)帶來的精度優(yōu)勢。

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  優(yōu)勢

  標(biāo)定程序簡單,重復(fù)性高

  OMP400觸發(fā)式測頭的預(yù)行程極低,測頭電子元件采用最新的改進(jìn)型算法,因此其PTV比行業(yè)領(lǐng)先的MP700觸發(fā)式測頭還要低。其優(yōu)點(diǎn)在于只需要一次簡單的測頭標(biāo)定程序,就可在任意方向使用該產(chǎn)品進(jìn)行測量。再加上應(yīng)變片式觸發(fā)測頭的超高重復(fù)性,OMP400是模具和其他復(fù)雜工件唯一可行的測量解決方案。

  使用壽命長,適應(yīng)惡劣工作環(huán)境

  應(yīng)變片技術(shù)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),即該類測頭的使用壽命是傳統(tǒng)電阻測頭的十倍。此外,測頭內(nèi)的應(yīng)變片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改良,產(chǎn)品的可靠性隨之提高,確保它可以很好地適應(yīng)機(jī)床內(nèi)惡劣的工作環(huán)境。

  支持更長的測針應(yīng)用,測量性能出色穩(wěn)定

  機(jī)械式電阻觸發(fā)測頭的PTV隨測針長度而增加,這意味著對(duì)測量性能的要求會(huì)限制所用測針的長度。OMP400觸發(fā)式測頭具有更低、更一致的測力,測量性能更加出色,支持更長的測針應(yīng)用。OMP400可支持使用長達(dá)200 mm的測針,測量性能僅略微下降。

  下圖顯示了在分辨率為10 nm的雷尼紹測頭測試裝置上進(jìn)行的測量測試,其中以30°為增量圍繞一圈采集12個(gè)點(diǎn)。圖中顯示了OMP400觸發(fā)式測頭的典型PTV圖,所有方向的預(yù)行程都很低,而且?guī)缀跻恢隆J褂?0 mm測針時(shí),XY平面中的PTV值僅為0.34 μm,比類似尺寸的機(jī)械式觸發(fā)測頭的PTV值低大約90%。OMP400觸發(fā)式測頭的XYZ 3D方向上的PTV值通常小于1微米。

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  OMP400超小型應(yīng)變片式測頭參數(shù)指南

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