1. 產(chǎn)品亮點
通用技術(shù)集團哈爾濱量具刃具有限責任公司L100A三維齒輪測量中心是一款綜合性的齒輪測量儀器,通過電子展成法進行長、圓光柵數(shù)字定位采樣,實現(xiàn)智能化微機控制。通過Ethercat總線控制系統(tǒng)實現(xiàn)全閉環(huán)軌跡控制,運用數(shù)字式三維測頭,長、圓光柵,搭載LinksGear三維齒輪檢測軟件,進行采集、運算數(shù)據(jù)。
L100A主要由儀器主機、電氣控制系統(tǒng)、測控軟件、三維測頭、高精度光柵、驅(qū)動電機等組成。三維齒輪測量中心本質(zhì)上是一個包含回轉(zhuǎn)軸的四軸四坐標測量機,其測量原理為電子展成法,計算機控制電機控制模塊實現(xiàn)各坐標軸按預定參數(shù)運動,使測頭傳感器相對工件的運動軌跡為測量曲線,測頭傳感器運動的同時計算機不斷采集各光柵軸實際位置和測頭傳感器測微值,然后將采集到的數(shù)據(jù)與理論齒面比較從而完成測量評定,以相應標準對結(jié)果評價形成測量報告。
L100A設(shè)計新增針輪、針齒殼測量軟件,弧錐銑刀盤測量軟件,攝像頭功能模塊等多種三維測量軟件模塊,儀器可全自動完成測量循環(huán)。本儀器具有偏心修正功能,在被測齒輪一次裝夾中,自動完成齒輪齒廓、螺旋線、齒距及徑向跳動等測量項目的檢測。
L100A作為一種精密CNC自動化齒輪測量儀器,適應了齒輪測量設(shè)備向高精度、多功能與自動化發(fā)展的趨勢,已成為齒輪測量領(lǐng)域的主導設(shè)備。齒輪測量中心不僅能夠測量內(nèi)外齒輪、蝸輪、蝸桿、弧齒錐齒輪等齒輪傳動裝置,還能夠測量剃齒刀、插齒刀、滾刀等齒輪加工刀具,以及轉(zhuǎn)子、RV減速機零部件等回轉(zhuǎn)類零件。儀器可測量參數(shù)種類繁多,可以測量齒輪的齒廓偏差、螺旋線偏差、齒距偏差、徑向跳動、非漸開線等分工件的分度誤差等參數(shù)。
L100A產(chǎn)品軟件功能齊全,內(nèi)容豐富,可實現(xiàn)自動測量并對結(jié)果進行計算,同時根據(jù)不同被測工件的不同標準進行自動評定,測量過程中可根據(jù)需求對測量速度進行調(diào)控;測量數(shù)據(jù)可以隨時儲存,便于對比分析處理;測量結(jié)果輸出文件格式多樣化,用戶操作界面友好,簡單易懂,特別人性化。
2. 產(chǎn)品特點
L100A三維測頭齒輪測量中心是哈量公司面向中高端用戶市場,自主研發(fā)設(shè)計的一款新型三維齒輪測量儀器,屬于公司L系列三維齒輪測量中心的創(chuàng)新型產(chǎn)品。它可檢測模數(shù)0.5mm以上、最大重量2000kg的被測工件。其測量外徑最大達1m。在中大規(guī)格齒輪測量中心上應用三維數(shù)字式掃描測頭進行測量,也屬于國內(nèi)領(lǐng)先。
該儀器是一款高精度綜合性多功能新型齒輪測量儀器??傮w測量精度很高,可檢測齒輪精度等級達4級及4級以上。與傳統(tǒng)齒輪測量中心相比,測量結(jié)果精準,測量速度快,效率高,穩(wěn)定性良好、功能強大豐富,是這款測量中心的幾大特點。
3. 創(chuàng)新點及技術(shù)先進性
三維齒輪測量中心的主要創(chuàng)新點概述如下:
(1)在齒輪測量領(lǐng)域應用數(shù)字孿生技術(shù),進行虛擬測量,可以使儀器具備數(shù)字鏡像功能,實時動態(tài)顯示工件的測量狀態(tài),完成實時控制。
(2)能夠?qū)崿F(xiàn)復雜曲面工件的3D模型交互,針對轉(zhuǎn)子、直錐、斜錐、弧錐等具有復雜曲面的工件,可以根據(jù)輸入?yún)?shù)動態(tài)生成并顯示3D模型,提前驗證工件參數(shù)和測量參數(shù)的準確性。
(3)齒輪測量中心的檢測功能拓寬:可以檢測圓弧圓柱齒輪、弧錐齒輪、轉(zhuǎn)子、弧齒刀盤等復雜工件,其中轉(zhuǎn)子、弧齒刀盤檢測技術(shù)方面是國內(nèi)領(lǐng)先??蓪″F銑刀盤刀槽的自身精度和位置精度進行檢測和誤差評定,可分別測量深刀槽及淺刀槽的中心距、偏心距、刀槽寬度、頂面平面度、頂面平行度、頂面圓跳動、側(cè)面平行度、側(cè)面圓跳動等誤差項目。
(4)運用Ethercat工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),研發(fā)了用于齒輪測量中心的實時測控系統(tǒng),具有在線分析、自診斷功能,抗干擾能力強、數(shù)據(jù)高效快速傳送等優(yōu)點,滿足工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求,實現(xiàn)儀器智能化操作,便于與機床系統(tǒng)等擴展模塊的協(xié)作。
(5)在中大規(guī)格齒輪測量中心上應用三維數(shù)字式掃描測頭進行測量,也屬于國內(nèi)領(lǐng)先。
(6)基于NURBS(非均勻有理B樣條)理論的曲面重構(gòu)技術(shù):利用復雜曲面的特征點實現(xiàn)了空間曲面的NURBS 重構(gòu),不僅實現(xiàn)曲面的誤差計算算法的統(tǒng)一,也使測量方式更加靈活。
(8)工件裝卡自動找正技術(shù)(支持30多種找正方式):通過三維測頭測量工件的基準面,實現(xiàn)了工件坐標系與儀器坐標系的統(tǒng)一,對裝卡允許誤差由原來的μm級降低到了mm級,不僅滿足了工件的快速裝卡要求,而且極大減輕了對裝卡人員安裝水平的要求,通過測量位置和測量數(shù)據(jù)的雙重修正最大程度地降低了裝卡誤差對測量結(jié)果的影響。
(9)支持任意空間曲線的連續(xù)運動:軟件可以根據(jù)用戶選擇的測量項目,自動生成運動程序代碼,利用控制卡的循環(huán)緩沖區(qū),邊執(zhí)行邊下載,從而實現(xiàn)任意空間曲線的運動軌跡,比如在弧齒錐齒輪上已實現(xiàn)的形狀連續(xù)掃描,測量效率得到了極大提升。
(10)坐標系復位功能:若儀器選用增量光柵尺,在儀器開啟后各軸將執(zhí)行回零動作,用以復位光柵坐標系和測頭坐標系,和以往的測量中心相比,省去了上電重新校準測頭等步驟,簡化了測量準備工作。
此外,在各軸光柵尺激光校準功能、三維測頭自動校準功能、測針庫管理等方面都有創(chuàng)新設(shè)計。
4. 圍繞該產(chǎn)品所開展的技術(shù)創(chuàng)新工作
哈量公司為該項目組織了一批企業(yè)研發(fā)科技精英人才,成立項目組。項目組是一支掌握了數(shù)字化、現(xiàn)代化齒輪精密量儀科研技術(shù)的先進團隊,均來自于哈爾濱市測試計量技術(shù)與儀器專業(yè)領(lǐng)軍人才梯隊。項目負責人竭力推進三維齒輪測量技術(shù)、Ethercat 總線技術(shù)的應用及齒輪測量中心模塊化設(shè)計等創(chuàng)新性研究工作的開展。項目組成員均長期從事精密測量儀器研發(fā)設(shè)計工作,高級及以上專業(yè)技術(shù)職稱占比達70%,具有連續(xù)8年以上合作攻關(guān)項目經(jīng)驗。
項目組涵蓋技術(shù)領(lǐng)域廣泛,包含機械設(shè)計、電氣設(shè)計、軟件設(shè)計、精密量儀裝配等各專業(yè)領(lǐng)域,專業(yè)構(gòu)成與年齡結(jié)構(gòu)合理,在項目負責人的帶領(lǐng)下,團隊團結(jié)協(xié)作,吃苦耐勞,勇于探索,堅持自主創(chuàng)新、具有持續(xù)創(chuàng)新精神。該項目的實施培養(yǎng)了一批專業(yè)帶頭人與多名具有制造齒輪精密量儀技術(shù)的技能人才,為哈量公司后續(xù)科研、開發(fā)工作積蓄力量。
5. 應用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)化前景
該齒輪測量中心主要用于機械、汽車、航空等行業(yè)中的箱體、機架、齒輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面等的測量。從國內(nèi)市場來看,齒輪測量中心市場的需求依然很大。隨著我國機械制造業(yè)水平不斷提升,齒輪測量中心市場需求也處于增長態(tài)勢。
目前全球齒輪測量中心儀器生產(chǎn)廠家主要集中在歐美日等,國內(nèi)能夠研發(fā)生產(chǎn)的制造企業(yè)數(shù)量不多。哈量公司本產(chǎn)品已經(jīng)通過歐盟CE認證,為打開歐盟市場奠定基礎(chǔ)。本產(chǎn)品憑借其良好的運行穩(wěn)定性,高精度的測量系統(tǒng),豐富的軟件功能,簡單便捷的操作系統(tǒng),高性價比,以及公司誠信服務的品牌效應、成熟穩(wěn)定的研發(fā)隊伍、專業(yè)周到的售前和售后服務等優(yōu)勢,將得到廣大用戶的信賴,具有強大的競爭優(yōu)勢,能夠在國內(nèi)市場中脫穎而出,并進軍國際市場。
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L100A三維齒輪測量中心批量生產(chǎn)后,年產(chǎn)量可達到20臺(套)以上。本產(chǎn)品的研制成功,為齒輪測量中心系列產(chǎn)品的技術(shù)升級積累了豐富經(jīng)驗,使哈量集團的齒輪測量中心性能指標達到國際先進水平,經(jīng)濟效益和社會效益前景更加廣闊。