新型高精度数字化测头和传感器---功能个性化,满足不同用途高精度测量仪器的需求;精度从亚微米级向纳米级发展,国产纳米光栅令人耳目一新高精度、高灵敏度及高可靠性的探测测头和测量传感器是精密测量仪器的关键基础部件,其开发投入得到了企业重视;展览会上展出的新颖测量探测头和传感元件给人留下深刻印象.
英国RENISHAW测头 该公司经典的三叉式结构的触发式测头曾开辟了三坐标测量机测头的新天地;而近年开发的新型高精度测头又不断地满足制造业发展的新需求.新型的SP系列扫描测头,采用创新的Renscan技术,可将两种不同类型(扫描式和触发式)传感器置换于一个测头主体:利用X、Y、Z三轴分离的光学测量技术,可对被测工件形状进行连续扫描测量;而换上TP20测头模块,则可对工件尺寸和位置误差进行触发式测量.其中SPM25的直径为25mm,配装上加长杆后能灵活测量深孔内尺寸,小巧轻便;超高精度的数字化扫描测头SP80的分辨率为0.02μm;OMP40三叉结构测头,适用于小型加工中心和带有HSK等小锥度高速主轴的加工机床;MP700高精度测头,采用应变片测量传感技术,实现三维测量功能,重复性达0.25μm,满足了最精密机床配备测头的要求;NC1激光测头用于非接触式的刀具对刀和破损的快速检测,其微孔的喷射气流可吹去铁屑及冷却液,以保证激光束的检测功能.容许最小对刀刀具直径0.2mm,重复定位精度±0.1μm.德国ZEISS的VAST三维6向扫描测头系统,可用于高精度三坐标测量机的单点测量和扫描测量.它采用平行簧片机构,直线驱动施加测量力,分辨率为0.05μm,扫描测量速率可达200点/秒,扫描范围可达±1 mm,最大偏移范围±5 mm.德国KLIN-GELNBERG专利的K3D测头系统是一种三维数字测头,适用于CNC齿轮测量中心.它能绕测杆轴线无级转动,保证测量方向与被测表面法向一致;采用平行簧片机构、高精度光栅传感器;其测量行程可达±1mm,并有防碰撞保护.德国WERTH测量技术公司的光纤测头,号称为世界最细最准测头(探针),其半径为12.5μm,适用于测量超细或超精密工件.此外还有意大利MARPOSS的MidaTm触发式测头系列和Mida LaserTm铣刀对刀测头以及HEIDENHAIN的TS系列触发式测头,在生产中也得到应用.
德国HEIDENHAIN的KGM系列二坐标平面测量传感器作为世界最著名的光栅传感器制造商,近年来开发的KGM产品用于动态检测CNC机床的轮廓成形精度,它是借助于"圆内插成形精度"检测和"任意平面形状成形精度"检测来实现的.KGM是在玻璃上镀钛的反射型衍射二坐标网格光栅,为非接触测量,测量直径范围可达230mm,测量精度±2μm(目前受KGM传感器尺寸的限制,测量直径大于230mm时只能用球杆仪).
高精密、高分辨率的金属圆光栅 安装方便而不易损坏,为精密机床和测量仪器的回转角度基准提供了新选择.RENISHAW的RESR系列反射式钢环圆光栅最高分辨率可达0.01″,RGH20读数头带有滤波光学系统,有抗尘、抗划伤和抗油污的能力,锥度基面便于精确安装,减少安装误差.HEIDENHAIN的ERA系列钢环圆光栅最高精度为±2″,而ERM系列钢环圆磁栅刻线准确度可达±6″,能在5000~24000rpm转速下工作.高速高精度金属光栅为高速数控机床、加工中心、机器人、高速测量机等精密机械装备提供了高性能的测量基准元件.
北京标普(BIUPE)纳米光栅系列产品作为国产纳米分辨率数字测量传感器,开创了纳米传感技术的一个新途径.近年成立的标普纳米测控技术股份有限公司对具有我国自主知识产权的优秀科研成果成功进行了转化,形成系列产品的批量生产,逐步得到市场认可,值得关注.北京标普展出的纳米分辨率的光栅传感器系列产品以及利用纳米计量光栅开发的多种精密测量装置和仪器是本次展览会上国产测量仪器的亮点.
据称,这种纳米光栅是在特制的光栅刻划机上,采用特殊技术,依靠光波波长平均定位刻制而成,其本质上就是在玻璃上刻录固化了一种光波波长.相比传统激光测量系统,这种光栅不受空气折射率、大气压力、湿度等因素影响,受环境温度的影响降低,可以获得稳定读数.配上独创的纳米读数装置,整个测量系统的精度在100mm长度上最大误差可小132003年第37卷№7于±20nm.目前产品已发展到20个系列100多种型号,其中以LG-0001纳米测长仪为代表,在光栅刻线密度、分辨率、重复性、稳定性及准确度等主要技术指标上,经专家鉴定认为处于国际领先水平.纳米光栅、超精轴承、超精导轨和纳米光电技术等成套纳米技术形成的主导产品是:刻线高达1000条/mm的增量式纳米计量光栅传感器和以它为基础件构成的各种亚微米级至纳米级精度的长度量具和测量仪器,如超级千分尺、超级千分表、万能测量仪、量块快速检测仪、表类(传感器)检测仪以及光电塞规、非接触测长、测角系统等.北京珍宝智能机器技术公司的电感频变式比较仪,也是具有自主知识产权的国产亚微米、纳米级数字式长度传感器.经过多年来的不断努力,产品功能更强,该公司在展会上也展示了他们新推出的高精度长度计量产品.
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