闪测仪测冲压件:先解决排布,再谈公差

冲压件通常很平,是个好拍的目标;又通常很大或一冲多穴,于是排布成了决定性因素。尺寸本身不难,难的是在保住基准控制的前提下一次摆很多件。

面内特征是天然适配

外轮廓、孔径与孔位、槽宽、折弯线位置、切口角度、定位孔相对轮廓的位置。背光剪影让这些边界都很稳定,只要零件落在视野内,整套特征可以一次评定完。

两个条件比特征清单更要紧。一是基准方案必须在夹具里可复现 —— 冲压件常用两个孔定位,如果这两个孔本身就是被测特征,夹具就得换别的东西定位。二是零件必须放平:有翘曲的冲压件会晃,晃动直接表现为位置散布。

多穴排布与实际需要的视野

级进模出料带,多穴模一次出几件。两种情况真正的问题都是单次拍摄能装几件,因为这个数在除上下料成本。

本系列宽场覆盖为:IMAGE 3 覆盖 Ø100 mm,PLUS 覆盖 200 × 200 mm,PRO 与 PRO-H 覆盖 300 × 200 mm。对于一个 300 × 200 mm 的托盘,PRO 或 PRO-H 一次拍完,这也是多数多穴项目最后选的配置。但同型号的精度模式视野仍是 18 × 18 mm —— 需要更严的精度声明时,测的是一小块窗口,不是整个托盘。

型号对照:这类工件落在哪个 IMAGE 3 型号

下表为 IMAGE 3 系列规格书标称值。这里的重复性是规格书印刷值,不等于你自己工件、夹具、操作员条件下能拿到的值。试测时把它当起点,别当成第一天就能对客户承诺的数字。

型号精度模式量程(X×Y×Z)宽场模式量程(X×Y×Z)镜头视野
(精度 / 宽场)
重复性
(精度 / 宽场)
相机高度测量
IMAGE 318 × 18 mm(固定台)Ø100 mm18 × 18 mm / Ø100 mm±0.5 µm / ±1 µm2× 1" 20 MP 黑白不支持
IMAGE 3 PLUS118 × 118 × 75 mm200 × 200 × 75 mm18 × 18 mm / Ø100 mm±0.5 µm / ±1 µm2× 1" 20 MP 黑白不支持
IMAGE 3 PRO218 × 118 × 75 mm300 × 200 × 75 mm18 × 18 mm / Ø100 mm±0.5 µm / ±1 µm2× 1" 20 MP 黑白不支持
IMAGE 3 PRO-H218 × 118 × 75 mm300 × 200 × 75 mm18 × 18 mm / Ø100 mm±0.5 µm / ±1 µm2× 1" 20 MP 黑白不支持
IMAGE 3 MAX205 × 104 × 75 mm223 × 118 × 75 mm6.4 × 4.8 mm / 18.8 × 14.1 mm±0.25 µm / ±0.5 µm1" 20 MP 黑白8055 光谱共焦,工作距离 55 mm,量程 ±3 mm
IMAGE 3 MAX2206 × 106 × 75 mm225 × 125 × 75 mm6 × 6 mm / 25 × 25 mm±0.25 µm / ±0.5 µm1" 20 MP 黑白8055 光谱共焦(选配)

完整规格表(含相机与光源选项、工件—型号对应关系)在 IMAGE 3 系列产品页。若只想先粗筛工件是否落在任何型号的覆盖范围内,用闪测选型计算工具,输入工件包络就能得到能覆盖它的型号。

拼接长度项,和它为什么老让人翻车

特征长过一个视野时,结果带上长度相关项。PRO 与 PRO-H 的拼接值为精度模式 ±(2+0.02L)、宽场模式 ±(4+0.02L);MAX 与 MAX2 为 ±(1.5+0.02L) 与 ±(2+0.02L)。200 mm 的轮廓,精度模式下这一项在基值上再加 4 µm —— 对 0.1 mm 公差不算什么,对 0.01 mm 公差就是决定性的。

单视野那一列只在整条特征落于一次曝光内时才可用。拿单视野数字去覆盖拼接测量,是冲压件项目拿到无法自证精度主张最常见的方式。

精度口径,连同它依附的条件

型号精度模式
单视野(µm)
精度模式
拼接(µm)
宽场
单视野(µm)
宽场
拼接(µm)
IMAGE 3————
IMAGE 3 PLUS—±(2+0.02L)—±(4+0.02L)
IMAGE 3 PRO±2±(2+0.02L)±4±(4+0.02L)
IMAGE 3 PRO-H±2±(2+0.02L)±4±(4+0.02L)
IMAGE 3 MAX±1±(1.5+0.02L)±1.5±(2+0.02L)
IMAGE 3 MAX2±1±(1.5+0.02L)±1.5±(2+0.02L)

L 为被测长度,单位 mm。拼接列用于特征长过一个视野、系统必须把多张图拼起来的情况;单视野列用于整个特征在一次拍照内完成的情况。读这张表要按顺序:先看模式,再看是否拼接,最后代入长度 —— 三者一起才定出那个数。

毛刺:一个穿着二维外衣的 Z 问题

毛刺是被挤到平面外的材料。在剪影里它表现为局部变宽,那是毛刺的投影,不是它的高度。如果毛刺限值按高度写,二维系统交不出这个数。

可行的做法有三种:毛刺面可达时用高度传感器(MAX 与 MAX2 上的 8055,量程 ±3 mm、光斑 17 µm)、侧视光学布置、或专用的轮廓测量。图纸写了毛刺高度,检测方案就必须点名用哪台仪器测它,不能只写特征名。

冲压件检测的四个常见错误

  1. 拿被测的两个孔去做定位基准。
  2. 在拼接轮廓上引用单视野精度。
  3. 把毛刺的投影宽度当成毛刺高度报。
  4. 翘曲件放平板上,把晃动当成过程散布。

什么情况下冲压件该换路线

判定特征是大面积平面度或扭曲时,全场高度法比单点传感器合适。零件是深拉延壳体而不是平板冲压件时,剪影不再提供有用信息,需要换测量原理。以及当公差落在所选型号的重复性底线上时,检测限就是仪器本身,不是过程。

常见问题

闪测仪一次能测多少个冲压件?

由托盘面积和型号决定。宽场覆盖为 IMAGE 3 的 Ø100 mm、PLUS 的 200 × 200 mm、PRO 与 PRO-H 的 300 × 200 mm,所以 300 × 200 mm 托盘在 PRO 或 PRO-H 上是一次拍摄。数件数时要给找边留出间隙。

冲压件毛刺高度能用闪测仪测吗?

只有配高度传感器才行。剪影里毛刺表现为投影变宽而不是高度;IMAGE 3 MAX 与 MAX2 上的8055 光谱共焦传感器量程 ±3 mm、光斑 17 µm,可以探测可达的毛刺面,否则要侧视布置或轮廓仪。

长冲压件拼接后适用哪个精度?

适用长度相关那一列。PRO 与 PRO-H 为精度模式 ±(2+0.02L)、宽场模式 ±(4+0.02L);MAX 与 MAX2 为 ±(1.5+0.02L) 与 ±(2+0.02L)。L = 200 mm 时精度模式在基值上加 4 µm。

冲压件光学检测该怎么定位?

用不在被检特征之列的基准定位。拿两个同时被测的孔定位,测量无法发现这两个孔自身的位置误差。另外零件必须放平,翘曲会以位置散布的形式呈现。

宽场模式会不会改变测量精度?

会。精度模式与宽场模式在规格表里是两列,且每一种型号上宽场都是较松的一列。所以整盘一次拍的结果按宽场数字评定,不能按精度模式数字评定。

多穴冲压件检测适合用闪测吗?

是最适合的应用之一,因为上下料就是托盘、特征都是面内的。两个前提是:基准独立于被测特征,以及托盘能让每个穴位都落在可复现的姿态上。

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