插頭連接器之類的電子元器件的尺寸越來越小,，這對制造業(yè)提出了更大的挑戰(zhàn),。ERNI電子采用三維數(shù)控多傳感器測量設備來確保其制造工藝，其中一臺設備帶有X射線計算機斷層掃描技術,。現(xiàn)代測量技術能夠快速地實現(xiàn)工藝驗證,。
【未來測量學】多傳感器系統(tǒng)是實現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)的基礎 ERNI電子引入了“零缺陷生產(chǎn)“技術。該公司在斯圖加特附近的阿德爾貝格生產(chǎn)大量各種電路板連接器和I/O插頭連接器,，背板,，連接器電纜，外殼,，系統(tǒng)和工具,。許多產(chǎn)品通過供應商進入汽車工業(yè)領域，在那里要求已安裝的組件具有特別高的品質(zhì),。 因此,，質(zhì)保部的配套設施是名列前茅的。在測量實驗室里,，除了各種三維數(shù)控多傳感器測量機以外,，還有一臺帶有X射線計算機斷層掃描傳感器的三坐標測量機（CMM）。為了讓工人能夠迅速檢查他們的工作成果,，在生產(chǎn)車間里安置了一臺復合式三坐標測量機,。 質(zhì)量管理部負責人OliverJehlitschke解釋說：“汽車工業(yè)總是希望增加電路板的封裝密度。這意味著,，我們要不斷開發(fā)更小的插頭連接器,。因此，我們必須不斷調(diào)整生產(chǎn)和測量條件,。” 他所在部門的長期指導者和合作伙伴是Werth,。這個位于吉森的公司是現(xiàn)代三坐標測量界的優(yōu)良供應商。其專門從事生產(chǎn)帶有光學傳感器和X射線斷層掃描技術的三坐標測量機,，以及復合式三坐標測量機,。早在1996年，ERNI就引進了一臺緊湊型設備VideoCheckIP250,，用于插頭連接器,、外殼和打孔帶的光學測量。如今,，它已被一臺更新,、更準確的同類型測量機所替代。對于較大的零件，ERNI在1999年投入使用了VideoCheckFB固定橋式測量機,，它的測量范圍是400×400×200mm,。它配備了遠心光學鏡頭，以及獲得Werth光纖探針和傳統(tǒng)的3D觸發(fā)式探針,。 計算機斷層掃描技術使三坐標測量機更加完善 ERNI測量實驗室的一大亮點是自2008年以來就被投入使用的WerthTomoScope?HVCompact,。該三坐標測量機利用計算機斷層掃描技術，在不接觸零件的情況下,，分析或測量零件,，且測量精度為微米級。 其工作原理如下：首先,，在不同的旋轉(zhuǎn)位置拍攝測量對象的透射圖像,。然后，通過軟件將所以的單張圖像進行三維重構,，創(chuàng)建一個三維立體圖像,，用來描述整個零件內(nèi)部和外部的幾何形狀。測量技術員RüdigerTeufel解釋道：“我們使用TomoScope?測量所有的空外殼和一些包含了公母端子的裝配插頭,。我們的掐絲打孔帶也可以用TomoScope?來測量,。” 對未來技術投資的主要原因是為了贏得工藝制造的時間。運用三維模型和斷層掃描技術生成的三維數(shù)據(jù)的理論-實際比對,，通過彩色編碼顯示測量數(shù)據(jù)和理論值偏差,。這樣可以幫助快速確認，比如,，塑料在注塑過程中是否在模具中正確分布,。根據(jù)結果，可以對模具及注塑參數(shù)進行優(yōu)化,，直到達到工藝要求,。質(zhì)量部負責人Jehlitschke介紹說：”我們要求外殼及其配套的打孔帶都滿足工藝指數(shù)Cp=1.67。
“ 【未來測量學】多傳感器系統(tǒng)是實現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)的基礎 固定橋式測量機裝有遠心光學鏡頭以及一個光纖探針和一個傳統(tǒng)的觸發(fā)式探針,。 RüdigerTeufel和他的同事使用TomoScope?進行微米級高精度測量：“舉個例子,，我們對外殼的首檢都是在TomoScope?上進行的。我可以對零件掃描,，在幾分鐘內(nèi)就能得到三維幾何點云數(shù)據(jù)用于分析,。零件的內(nèi)部尺寸，如腔室,，也將被測量,。以前，我們必須進行切割,、加工和拋光后才能得到橫截面,，現(xiàn)在,，我們只要按一下按鈕即可從點云中得到橫截面圖像。這節(jié)省了大量的時間,。其次,，可以任意移動截面位置。” 【未來測量學】多傳感器系統(tǒng)是實現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)的基礎 可靠的共面測量 在2015年上半年,，ERNI測量實驗室獲得了另一臺WerthVideoCheck?S400型號三維數(shù)控多傳感器測量機,。它配備了新的傳感器，例如色差傳感器（CFP）和面焦點變化傳感器Werth3D-Patch,。OliverJehlitschke說明了投資的原因：“連接插頭連接器和電路板的焊盤必須在一個公差很小的平面上,，防止在之后的焊接過程中產(chǎn)生缺陷。我們通過對所有焊接點進行共面測量來判斷是否達標,。” 一個特別的挑戰(zhàn)是，從插頭連接器突出的插針會在裝配后被彎曲90°,。這意味著,，彎曲角度和焊盤的位置可能會稍有不同。由于塑料外殼的變形和收縮,，插頭連接器越長,，就越難避免誤差。目前,，這種測量任務主要是用于制造工序中的質(zhì)量保證,。為此，生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中的一個測量系統(tǒng)使用三角測量激光來測量高度,。根據(jù)生產(chǎn)需要,，這種方法是快的，但其準確度遠遠不如WerthVideoCheck?測量機,，該機在測量實驗室提供參考測量和更高的工藝保障,。 RüdigerTeufel解釋說：“我們對我們新配備有Werth3D-Patch和CFP的VideoCheck?S400有足夠的信心。它具有新的數(shù)碼相機術,，WerthHiCam,，是實現(xiàn)對比聚焦法的保障。
【未來測量學】多傳感器系統(tǒng)是實現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)的基礎 無需特殊夾具,，X射線計算機斷層掃描三坐標測量機就能測量各種零件,。 表面形貌測量 Werth3D-Patch的工作原理：只移動相機的軸，類似自動聚焦的連續(xù)拍照,。圖像中對比度的像素被計算出來,。圖像棧內(nèi)的對比度被定義為測量點，用于描述三維零件的表面,。通過新的申請中的焦點變化法,，能夠在更大的動態(tài)范圍內(nèi)測量表面形貌,。同一測量對象的黑暗和明亮區(qū)域可以在照明下被同時捕捉到，由此計算出點云,。然后,，各個插針的高點可以被確定。并由此來定義一個接觸面,。這樣可以模擬焊接前的零件定位,，以及焊盤彼此之間的距離。 色差傳感器提供了另一種測量方法,。這是一種一維距離傳感器,，當加工軸在零件上方移動時，它可以獲取掃描線,。然后,，據(jù)這些掃描線計算和評價點云。由于其物理性質(zhì),，該方法尤其適用于測量光面和反光材料,。 OliverJehlitschke是這樣解釋ERNI多次選擇Werth測量技術的：“首先，Werth測量機能夠提供連續(xù)的高精度測量,。我多年以來的經(jīng)驗可以證實這一點,。其次，Werth給市場帶來的技術總是成熟和可靠的,。最后,，我們的工作關系好，無論是在服務還是在應用支持方面,，特別是新技術,。 【未來測量學】多傳感器系統(tǒng)是實現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)的基礎ERNI的質(zhì)量管理部門負責人OliverJehlitschke（左）正在與經(jīng)驗豐富的測量技 術員RüdigerTeufel討論重要的檢測特征。
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