常規(guī)輪廓檢測設(shè)備測量行程存在局限,只能完成短距離表面采樣,遇到長導(dǎo)軌、長條板材、大型模具平面等工件,無法一次性完成完整輪廓采集。大量程粗糙度輪廓儀拓展了有效掃描行程,在單次掃描動(dòng)作內(nèi)同步獲取長距離輪廓曲線與表面粗糙度數(shù)據(jù),打通大型構(gòu)件表面形貌檢測的需求。
設(shè)備驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要兼顧長距離移動(dòng)穩(wěn)定性與微小位移識(shí)別能力。長行程運(yùn)行過程中,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)行進(jìn)速度波動(dòng),速度不穩(wěn)定會(huì)造成信號(hào)采集時(shí)序錯(cuò)亂,最終輪廓曲線出現(xiàn)扭曲。設(shè)備內(nèi)部搭載穩(wěn)定傳動(dòng)結(jié)構(gòu),保證全程移動(dòng)速度維持穩(wěn)定水平,同時(shí)傳感器保持較高響應(yīng)速度,同步捕捉宏觀輪廓變化與微觀表面起伏兩類信息。
長行程測量場景下,工件放置水平度會(huì)帶來明顯影響。工件擺放傾斜,采集到的輪廓曲線會(huì)疊加傾斜偏差,難以區(qū)分傾斜帶來的高度變化和工件本身輪廓差異。正式啟動(dòng)測量之前,需要借助基準(zhǔn)平面調(diào)整工件姿態(tài),降低安裝傾斜帶來的系統(tǒng)誤差。部分工況無法提供平整基準(zhǔn)臺(tái)面,可通過軟件算法對原始輪廓曲線進(jìn)行傾斜校正,剔除安裝因素帶來的干擾。
測量數(shù)據(jù)可以分層解析,長距離輪廓曲線能夠展現(xiàn)工件整體平面度、縱向高低變化趨勢,曲線任意分段區(qū)域,又可以單獨(dú)計(jì)算粗糙度相關(guān)指標(biāo)。很多大型構(gòu)件設(shè)計(jì)要求存在雙重標(biāo)準(zhǔn),整體平面形態(tài)需要符合規(guī)范,局部接觸區(qū)域的表面微觀質(zhì)量同樣存在指標(biāo)約束。大量程機(jī)型無需分段多次掃描,一次測量就可以同時(shí)滿足兩項(xiàng)檢測需求,減少重復(fù)裝夾帶來的誤差累積。
分段測量模式容易產(chǎn)生新的問題,多次裝夾、多次掃描之后,不同區(qū)段輪廓數(shù)據(jù)難以精準(zhǔn)拼接,拼接位置容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)斷層。長行程一體化掃描方式,數(shù)據(jù)連續(xù)完整,不存在拼接誤差,能夠完整呈現(xiàn)整條被測表面連續(xù)變化趨勢。對于導(dǎo)軌、長條耐磨件這類需要連續(xù)形貌分析的零部件,連續(xù)輪廓數(shù)據(jù)能夠更加真實(shí)反映工件整體質(zhì)量狀態(tài)。
環(huán)境振動(dòng)對于長行程測量干擾相比短行程設(shè)備更加突出。測量時(shí)長隨著掃描行程增加而變長,外界持續(xù)振動(dòng)會(huì)持續(xù)疊加到測量信號(hào)當(dāng)中,讓輪廓曲線產(chǎn)生不規(guī)則波動(dòng)。開展高精度檢測時(shí),盡量將設(shè)備放置在振動(dòng)影響更小的區(qū)域,避開沖壓設(shè)備、輸送機(jī)構(gòu)等持續(xù)產(chǎn)生震動(dòng)的生產(chǎn)裝置,保障采集信號(hào)純凈度。
大型機(jī)械構(gòu)件的表面質(zhì)量管控難度持續(xù)提升,傳統(tǒng)檢測手段只能選取零散點(diǎn)位抽檢,點(diǎn)位之外區(qū)域存在質(zhì)量盲區(qū)。大量程粗糙度輪廓儀能夠?qū)崿F(xiàn)長范圍連續(xù)形貌檢測,縮小檢測盲區(qū),完整掌握構(gòu)件全長表面狀態(tài)。持續(xù)收集長距離輪廓檢測數(shù)據(jù),能夠跟蹤大型零部件長期使用之后表面磨損變化規(guī)律,為設(shè)備維保、零部件更換周期制定數(shù)據(jù)支撐。