测量尺寸设备探讨
多年之前参与设计了一台测量设备,感觉不太成功。现在我尝试着回一下客户的需求,欢迎各位踊跃讨论。
工件为脆性材料,尺寸约150*150*400(线膨胀系数不详),本帖简化为讨论测量两个150尺寸以及三个150*400平面与底面的夹角,尺寸测量精度+-0.02,角度测量精度……我忘了。车间为普通的车间,温度变化范围不详。节拍给10s,本设备的节拍瓶颈不在这里。
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先说下我们的方案:
工件被从输送线A上抓放到平移平台B(丝杠+直线导轨传动)上,平台B在行进的过程中进行在线测量,测量结束工件被从平台B抓放到输送线C。
平移平台B底部是钢架结构,上面铺一张20+厚度的钢板,钢板上装有由伺服电机、直线导轨、丝杠组成的平移平台B以及测量传感器等。
原理是:测高度假设平台B是平的,理论距离减去测的距离就是工件的实际尺寸,测宽度同理。测距传感器隔一段时间测一次,都测完后拟合出一个长方体,侧面与底面的垂直度、上面与底面的平行度就出来了。
出于成本跟货期的考虑我们没有选择高精度的丝杠和导轨。测距选用的是普通的测距传感器精度+-0.02
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我的困惑:
1.平台B的起伏在多少以内才可以认为B是理想平面。
2.车间温度的影响是否可以忽略
3.工件为脆性材料,夹爪垫的聚氨酯,是不是放下的时候工件已经不在理论上正确的位置了,换句话说,是不是斜了
4.测量精度是+-0.02的传感器是否可以满足测量要求,我隐约有印象测量精度应该高一级(+-0.002),翻了一堆资料也没找到
5.假设加工装配可以保证传感器安装在同一平面,传感器的光斑在同一平面么,不在的话对测量结果有多大影响
6.没有这方面的概念,无法建立模型,我已经乱了
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如果是各位来完成这个项目,会如何完成?说句题外话,这台设备零号机还有个检查工位,成本不到20W,客户那边买了个基准工件花了10多万,苦笑。
一眼能看出一个问题,就是你对于测量定位与尺寸链计算的确没有概念,要学习这些,没有上述我说的这些清晰概念,是在蒙着玩,
测量,首先有基准的概念,早年的加工,是划线,这是专门工种,也许你不知道了,你假如做过划线就有测量的概念了,
你的工件放在哪里,首先那个放的地方有精度,比如铸铁平台,大理石平台,都是有精度的,不是随便放哪随便的,
再就是检测‘放好了没有’,没放好就不能测量,因为数据不对,上述条件都满足了,就测量,测量自身是有精度的,最终,折算系统精度,就是全尺寸链的精度,
你现在不是匆忙下手就设计你的东西,而是想好了,没想好,无法自圆其说,先不设计,
我设计过检测类似活塞环那样的薄结构,测量项目很多的,就是每个测量指标都能自圆其说,
非规则性零部件,是测量‘可安装使用性’,这个,更复杂,假如没有概念,去找小鼻子的探针测量设备,先看看,建立概念,你现在的问题,是没有测量概念,
现在不能随便听‘人家说’,一听,掉大沟里了,因为自己无法分辨对错, 评定测量设备的性能参数,最重要的有两个:分辨率和重复性。
分辨率要根据工件检测参数公差要求、评价方式
,确定传感器布置方式,标定件的制作公差;
要想保证重复性,检测时工件位置必须固定(需要跟客户明确定位方式,以及作为定位的位置);
从楼主对于产品的检测项目描述有很多未明确的条件,比如:垂直度要求多少?(从楼主上下布置两个距离传感器来看,姑且认为是两个距离传感器的差值作为评价参数)150x400面的评价范围是多大?(涉及到上下两个传感器安装间距)底面平面度是多少,对于垂直度检测值影响多大,支撑位置有没有固定位置要求,工件放置于B平台如何定位等等。而且B平台还是运动中检测,对于检测增加了不少难度。
1.平台B的起伏在多少以内才可以认为B是理想平面。
这要看你工件检测项目公差要求,还要看B平台和传感器的装配位置误差
2.车间温度的影响是否可以忽略
目前方案来看,测量机构的误差的影响远远大于温度带来的影响
3.工件为脆性材料,夹爪垫的聚氨酯,是不是放下的时候工件已经不在理论上正确的位置了,换句话说,是不是斜了
这就是放置工件时定位需要考虑的问题了,放置工件都是随机的,还测啥啊
4.测量精度是+-0.02的传感器是否可以满足测量要求,我隐约有印象测量精度应该高一级(+-0.002),翻了一堆资料也没找到
测量仪器示值精度是检测公差的十分之一,只是经验之谈,可否满足,要计算测量系统误差的,单看传感器精度没有意义
5.假设加工装配可以保证传感器安装在同一平面,传感器的光斑在同一平面么,不在的话对测量结果有多大影响
抛开精度要求不谈,加工装配如何保证传感器安装在一个平面内?是需要调的,至少需要一个标准件用来对标啊,你标准件是不是需要在固定位置给个基准才可以调啊,没有基准往哪里调?
6.没有这方面的概念,无法建立模型,我已经乱了
就像998前辈说的,你没有基本概念,所以才感觉乱了。
先找本《误差理论与数据处理,费业泰》看看,了解一下误差的来源,然后你就有思路了。 测量精度到底高几级?一级到底行不行?两级行吗?三级如何?
哈,握爪,我以为就只有我没看书呢,八爷大齿轮床子的传动精度计算也没思路吧?:lol
我也不懂,现在要回答,就瞎说几句。
考虑温度,走包容,反解尺寸链,既然有成本压着,给个安全裕度,把理论距离的尺寸全甩给板子形位。
《机构精确度》,《机器精度分析与设计》,我就找到这两本,看书,看书,不闲扯了。 大侠,看你只关注测量精度了。你除了关注测量精度,可以再关注一下产品为什么要检测这几个参数。有时候结合工艺要求,可以有不同的方式。从测量精度正负0.02来说,硬件成本20万足够了。:) 墙哥,上面几位大佬说的都挺好...
小土混测量行业,做测量有一大堆标准...
基准、测台、测量机、标准件、重复性、稳定性一大堆东西...
至于不到20W的预算真的不好弄,视觉的一个相机就得好几万...
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