對高精度、高分辨率測......




對高精度、高分辨率測量的需求
作為位置精度測量器件，線型編碼器（Linear Encoder）的公共溯源體系在日本國內尚未確立。2004年，Heidenhain公司在名古屋工廠引入了長度精度檢測裝置。這是德國物理工學研究所（PTB）率先開發的精度檢定裝置。就長度計量而言，PTB以具有可追溯性的激光、基準尺、線型編碼器為基礎，用合計10個以上的長度標準分階段地保證測量精度。
對于除了長度以外的溫度、氣壓、角度等測量要素，也確立了分別以半年至數年為周期實施精度檢定的可追溯性體系。近年來，與分度標尺編碼器一起，絕對（Absolute）編碼器已逐漸成為主流。Heidenhain公司的編碼器已實現了高精度、高分辨率（可達10nm）和高速通訊化。
用于測量尺寸精度的數字測量規（Digital Gauges）要求具有高精度、高分辨率和對各種工作環境的適應能力。Sony Manufacturing Systems公司的數字測量規產品陣容中新增了體積更小、精度更高、分辨率更?。ㄗ钚】蛇_0.1μm）的新型號，可實現最大量程12mm的高精度測量。此外，為了滿足用戶柔性多點測量和多界面輸出的需求，該公司還推出了能夠靈活對應不同連接線數（最多可達64線）多界面輸出的MG系列測量模塊。該公司為了構筑能獲得計量法規認定、可滿足用戶需求、具有可追溯性長度檢定體系的質量保證系統，已通過了ISO 9001國際標準的認證。
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致力于提供測量整體解決方案
用三坐標測量機進行測量時，為了確保尺寸精度的可追溯性并將其應用于工件尺寸的檢驗，需要評估測量的不確定度。為此，需要評估各種誤差因素，以計算出不確定度。在ISO／TC213／WGl0（坐標測量機）標準化工作中，已設定了坐標測量機的精度評估標準，并且正在探討不確定度的評估標準。
在進一步縮短三坐標測量機的測量時間、提高其運動速度方面一直存在著競爭。目前，進一步提高測量機移動和快速加減速的速度的技術瓶頸是振動，通過采用新的測頭技術、驅動方式和高剛性設計等，可以有效消除振動，使得進一步提高測量機運動速度成為可能。尤其當三坐標測量機用于在線檢測時，要求在加工線上對工件的溫度誤差進行補償修正。因此，測量設備生產商正在致力于為用戶提供解決加工中測量問題的總體方案。
對于三坐標測量機，目前還沒有可稱為“基準規”的精度測量儀器。采用量塊可以驗證一軸和二軸的精度，但是要對作為三坐標測量機特性的三軸精度進行驗證尚有欠缺。淺沼技研開發的三維精度驗證規Quality Master置于三坐標測量機的測量工作臺上，在正反位置各測量三次，即可根據測量數據瞬間評估和簡易校正三坐標測量機的幾何精度。
CNC圖像測量機的發展
作為檢測沖壓件、鑄件等小型、薄型加工零件的高精度測量儀器，在傳感器中導入使用CCD相機的CNC圖像測量機有了快速發展。目前，分辨率小于lμm的超高精度圖像測量機、裝備CCD相機和分辨率達0.0lμm的激光測高儀、用于強化測量高度的混合型測量機等也已經開發出來。
在精密測量技術方面，重要的是對更高精度且形狀復雜的工件進行高效測量。測量的不確定度不僅是用于評估檢測結果，更重要的是用于從總體上考慮檢測成本，以構筑高效率的檢測系統。不僅要提供以高精度為基礎的標準，而且還要研究能夠更精確地模擬評估復雜測量不確定度的技術并使其實用化，這將是今后精密測量領域的重要課題。
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在數控加工中需要確定刀具、夾具的干涉等。雖然CAM等加工軟件也可以選配仿真模擬校驗功能，但加工中的事故或故障通常是操作不注意時引起的，因此最好還是使用其它系統事先進行檢查驗證。大隈的0SP系列CNC裝置采用了防撞擊系統，無論是程序控制的機械操作還是手動操作，CNC裝置都能自動檢查工件、刀具、夾具等的干涉，在發生沖撞前自動停機。除了品種和批量多變的生產以外，在許多需要進行試加工等改變程序的生產現場，防錯工具的重要性正在日益增長。
在談論五軸加工時不可不提到CAM軟件。CAM是通過按操作指南設定各種加工條件來體現操作人員風格的。但是，像五軸加工那樣越復雜的加工，其加工前的預處理越花費時間。CAM的自動化究竟能達到何種程度，對于今后的制造業是個非常大的課題。