模具精密检测技术

随着模具制造业的发展，模具测量技术的发展也相形相随。 一个典型的模具企业，除了模 具的生产与制造之外，还会涉及到一些检具、夹具以及普通机加件的制造。在这种情况下，精度高、功能强、通用性好的固定式测量机就成为大多数模具企业质量检 测环节首选的经典测量设备。模具测量涉及的范围非常广，包括模型测绘、模具设计、模具加工、模具验收、模具修复后检测、模具成型产品批量检测等众多领域。 每个领域都需要高精度的尺寸测量，包括距离、角度、高度、圆孔直径，圆弧半径、曲面等几何量，也包括圆度、直线度、平面度、垂直度、平行度、同轴度等形位 公差。

各个领域测量的要求也各不相同，最典型的是模型测绘和模具成型产品的批量检测：模型测绘涉及到尺寸的全面测量，对测量效率 要求不高，对仪器的功能要求很高;模具成型产品的批量检测则对测量效率要求非常高。而对模具的测量要求通常包括控制型面的指定点位测量、装配和定位孔的直 径和位置测量等，往往也会要求测量型、面型线的轮廓度。此时，固定式测量机的高精度、自动化和点对点的接触式测量能力显得极为适用。若要求将模具工件直接 与其CAD模型上的曲面进行点云匹配比对或进行模具件的测绘，固定式测量机还可以借助接触式连续扫描测头或非接触式激光扫描测头，实现高效率、高密度的点 云扫描测量。这里需要注意的是，因为测量结构和测量原理的不同，接触式测量的精度通常要优于非接触式测量的精度。罗百辉指出，近年来快速响应以及快速的实 现调整，是模具企业较为迫切的发展需求。通过快速的模具制造和交付，能够缩短产品上市周期，为企业赢得宝贵的竞争先机，同时大型模具需求不断扩大，随之而 来的在线测量以及模具、夹具和检具的现场调整需求，使得便携式测量系统应运而生。

关节臂坐标测量机因为其便携性和柔性的特点，逐 渐成长为模具加工行业重点应用的测量设备之一。该设备可以用于车间内的在线测量，不受环境的影响，安装起来方便快捷，甚至可以直接安装到大型机床内部对未 下线的模具进行在机测量;同时测量臂用碳素材料制成，非常轻巧。工作时，由操作员手持测量臂对工件进行测量或测绘，测量方向完全可以像人的手臂一样随时任 意调整，很大程度上避免了测量死角的存在。因此，便携式关节臂测量机是测绘或测量模具效率最高的测量设备之一，尤其适合非批量单件测量或测绘任务。

影像测量仪是一种新兴的精密几何量测量仪器。随着技术的发 展，已经成为精密几何量测量最常用的测量仪器之一。影像测量仪利用影像测头采集工件的影像，通过数位图像处理技术提取各种复杂形状工件表面的座标点，再利 用座标变换和资料处理技术转换成座标测量空间中的各种几何要素，从而计算得到被测工件的实际尺寸、形状和相互位置关系。

模具成型件的特点是数量巨大，测 量效率要求高，传统的接触式三座标虽然有自动测量功能，但效率远远不能满足批量测量的要求。影像测量仪采用CCD获取影像进行测量，CCD属于面阵式感测 器，一次成像就能获取一个区域的影像，通过高速的图像处理演算法，可以瞬间完成对该区域内所有几何量的测量，测量效率远远高于接触式三座标测量机。借助天 准影像测量仪的基元复制、多座标系、报表定制输出等功能，可快速构建测量程式，高效获取需要的资料。