闪测仪测螺丝:六项测得很稳,一项怎么都测不了

紧固件是我们收到最多的试测工件,也是最常见的失望来源:螺纹几何。头径、杆径、长度、倒角、弯曲都是投影特征,剪影下测得很干净;中径不是,再怎么打光也变不成。

六项能测干净的特征

头径、头部高度、杆径、总长、头下圆角(按轮廓评定)、倒角角度。这六项都定义在图像面内,且都以背光为最佳条件,因为剪影把表面粗糙度从测量中排除掉了。

还有两项要带条件说:螺纹大径,属于剪影特征,可以测;直线度或弯曲,需要全长落在一个视野内,或者做拼接评定并声明长度项。

那一项测不了:中径

中径定义在牙侧上,位置是牙厚等于半个螺距处。从剪影里,牙侧不是一个可分辨的面 —— 你看到的是牙顶与牙底,找到的光学边界落在牙型的外包络上。由这个包络算出来的数不是中径,当成中径报出去,比对一次螺纹规就会露。

正确的仪器是螺纹规、螺纹测量中心或专用的光学螺纹扫描仪。图纸把中径列为判定特征时,这项就该和光学的批次检测表分开写。

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。

紧固件的难点在上料,不在测量

螺丝小、没有稳定的支撑面、还会滚。把它送进一个姿态已知的位置才是真正的工程工作,它对项目的影响远大于测量本身。

三种可行排布。V 型槽托盘让杆部沿固定轴放置,对长度与杆径最稳定;孔板让杆部穿入、头部姿态一致,适合头径与头下特征;振动盘加定向轨道吞吐最高、工程成本也最高,只有量足够大时才成立。

长度与弯曲:注意视野边界

总长是最容易超出视野的特征。IMAGE 3 系列精度模式视野在 IMAGE 3、PLUS、PRO、PRO-H 上为 18 × 18 mm,在 MAX 上为 6.4 × 4.8 mm;宽场模式在 IMAGE 3 上覆盖 Ø100 mm,PRO 上最高 300 × 200 mm。所以一根 60 mm 的螺丝,在任何型号的精度模式下都测不了全长,只能走宽场,或者分段拼接 —— 拼接就要带 ±(2+0.02L) 或 ±(1.5+0.02L)。

弯曲是个派生量:需要两端和中间的跨中位置在同一个评定坐标系里。如果为了看到两端必须移动工件,那这种配置下根本评不了弯曲,软件再好也不行。

紧固件检测的五个常见错误

  1. 把中径写进光学检测表,验收后和螺纹规对不上。
  2. 用平板托盘,每根螺丝落点角度不同,长度散布其实是姿态散布。
  3. 长螺丝在精度模式下测,却引用单视野精度数字。
  4. 两端测量之间重新装夹,还去评弯曲。
  5. 用剪影判螺纹损伤 —— 剪影分不清毛刺和牙顶卷边。

什么情况下紧固件该留在检具上

螺纹的功能尺寸 —— 螺丝装不装得进去 —— 是个通止规问题,螺纹环规比任何光学系统答得更快也更站得住。硬度、镀层厚度、扭矩性能全部在光学范围之外。测几何、把功能检查留给检具,通常是正确的架构;试图取代检具的产线,往往是被审核的那一条。

常见问题

闪测仪能测螺丝的螺纹中径吗?

不能。中径定义在半个螺距处的牙侧上,剪影只露出牙顶和牙底,测到的包络不是中径。这项特征要用螺纹规或专用螺纹测量仪器。

螺丝的哪些特征适合用闪测仪一次成像测?

头径、头部高度、杆径、总长、倒角角度、头下圆角(按轮廓评定)以及螺纹大径。这些都是剪影特征,背光下测得很稳。

螺丝批量测量该怎么上料?

V 型槽托盘让杆部沿固定轴放置,对长度和杆径最稳定;孔板适合头部特征。平板托盘是长度散布被误读为零件差异的常见原因。

螺丝长度超过视野怎么办?

只能走宽场模式或分段拼接。IMAGE 3 宽场覆盖 Ø100 mm,PRO 最高 300 × 200 mm,但这些型号的精度模式视野仍是 18 × 18 mm,所以选哪个模式,同时改变了覆盖范围和精度口径。

弯曲或直线度能用光学测吗?

只有当两端与跨中能在同一个评定坐标系里看到时才行。如果需要移动工件才能看到两端,这种配置下不能评弯曲,因为重新定位的不确定度比被测的量本身还大。

闪测仪能替代螺纹环规吗?

不能。环规回答的是螺纹能不能装进去这个功能问题,和尺寸几何是两个问题。几何测量与通止检验通常作为两道独立的检查并行存在。

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