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    新品發布

    實現超高精度和高速驅動的CNC三坐標測量機LEGEX

    2016-07-12 點擊數:2466
    三豐開發出LEGEX系列超高精度三坐標測量機,并作為下一代三坐標測量機的一種嘗試投放市場。
    1、前言 


    隨著近年來機床加工精度的迅速提高,工件的測量精度也達到了前所未有的新高度。為滿足測量儀器用戶的需求,測量精度等級也正在從微米級向亞微米級,甚至納米級發展。

    面對這種挑戰,三豐開發出LEGEX系列超高精度三坐標測量機,并作為下一代三坐標測量機的一種嘗試投放市場。以下將結合LEGEX系列產品的規格和性能特點,對LEGEX開發過程中使用的一些基本技術進行介紹。

    2. 如何實現超高精度
    2-1 基本結構

    為確保測量精度,采用固定橋式?可移動式工作臺,以很大限度地減少阿貝偏置誤差。同時采用FEM分析,從而確保實現產品結構。

    2-2 長度測量技術

    作為長度測量系統的3個基準軸上搭載了最小分辨率0.01μm的新開發的線性編碼器系統,和具有0.01x10-6/oC超低線性膨脹系數的晶體玻璃尺。因為晶體玻璃尺的熱膨脹系數幾乎為0,并且相當耐熱,從而確保能夠實現超高精度。在圖2中圖示出其檢測原理。


    圖1 底座的FEM解析范例


    圖2 檢測原理

    2-3 驅動部

    通過實現“中心驅動”—即將各軸的驅動單元配置在各軸滑架的近似重心的位置上,從而減少了在加速和減速過程中產生的慣性而提高了動態精度。

    2-4 防振技術

    ? 內部振動
    三豐憑借其特有的高剛性低振動空氣軸承,并且有效地對各軸電機和導軌這兩個主要內部振動源進行了震動緩沖,成功實現了高精度、高穩定性導向。
    ? 外部震動
    為防止安裝場所的地面震動對精度產生不利影響,三豐在機器底座的重力中心位置安裝了帶有自動調水平功能的空氣減震彈簧防震臺。這種技術可有效消除外部震動,確保實現穩定的精度。

    2-5 測頭技術

    MTP2000是專為超高精度測量開發的接觸式觸發測頭。MPP300則可實現高精度掃描測量和高精度點測量。


    圖3 MTP2000超高精度接觸式觸發測頭


    圖4 MPP300超高精度掃描測頭

    3. LEGEX系列規格
    3-1 LEGEX系列的外觀與規格

    圖5為LEGEX系列代表作LEGEX 12128型外觀圖,表1為LEGEX系列產品規格表。


    圖5 LEGEX 12128

    表1 LEGEX系列產品規格表

      322 574 774/776 9106 12128 (12168)
    測量范圍 
    (mm)
    X 300 500 700 900 1200
    Y 200 700 700 1000 1200/1600
    Z 200 450 450/600 600 800
    分辨率 (um) 0.01
    精度
    (um)
    MPEE 0.8+2L/1000
    (TP7M)
    0.35+L/1000 (MPP300Q)
    0.45+L/1000 (TP7M/MTP2000)
    0.6+1.5L/1000 (MPP300Q)
    0.8+1.5L/1000
     (TP7M/MTP2000)
    MPEP 0.1 0.45 (MPP300Q)
    0.6 (TP7M/MTP2000)
    0.6 (MPP300Q)
    0.8 (TP7M/MTP2000)
    MPETHP   1.4 (MPP300Q) 1.8 (MPP300Q)
    最大驅動速度(mm/s) 200
    最大加速度(G) 0.85 0.1 0.05
    最大工件重量(kg) 15 200 500 800 1000
    工作溫度范圍 18oC~22oC
    發售日期 2003 12 2003 12 2004 4 2004 1 2004 2


    4. LEGEX性能評估
    根據ISO 10360-2三坐標測量機檢查規格對LEGEX 12128和LEGEX 9106進行了檢查,其檢查結果分別如下面圖6和圖7所示。

    圖中紅線為精度的規格值,在30mm至1000mm的測量范圍內對各測量點重復測量5次后得出以下結果。


    圖6 LEGEX 12128的空間精度測量結果


    圖7 LEGEX 9106的空間精度測量結果

    5. 結論
    以上簡要介紹了LEGEX系列超高精度三坐標測量機的主要規格和關鍵技術。今后,三豐將進一步提高技術水平,努力開發更多具有更高性能、更多功能的產品。
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