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一种新颖的测量不规则弹簧周长的方法

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克利福德弹簧公司的开发工程师保罗汤玛斯在尼康工业设备iNEXIVVMA-4540影像测量机上测量不规则形状的密封通电弹簧的周长,精确到单个微米内。

尼康iNEXIV影像测量系将工艺重复性提高到单个微米以内


对于以单图形微米为单位测量的重复性,光学测量设备自动确定螺旋弹簧自由环的长度,以确定螺旋弹簧为圆形时的周长,然后除以π得出直径的精确结果。


克利福德弹簧公司现在计划使用iNEXIV VMA-4540自动计算弹簧每单位长度的圈数,或未焊接的圈数,从而预测弹簧在使用中的负载衰减特性。与目前人工计算给定长度内弹簧圈数并用公式外推整个弹簧圈数的方法相比,光学方法将更精确。
此外,与使用光学投影仪的当前手动程序相比,测量一个弹簧中连续线圈之间的角度以及它们之间的距离将更精确,也更快。另一个重要的好处是自动化系统消除了人为误差的风险。


调查了不同的检查系统

克利福德弹簧公司的开发工程师保罗汤玛斯评论道:“我们考虑了几种替代系统来自动检测弹簧。它们包括蓝光和白光扫描仪,但它们更适用于比较测量而不是绝对测量,以及过于依赖人工干预的传统光学投影。”
“三坐标测量机(CMM)上的触觉计量被打折了,因为在检测过程中,触摸探测会移动弹簧。试验是在三坐标测量机上使用激光扫描仪进行的,但由此产生的点云给出的数据很难转化为长度测量,所以光学视频测量系统会是最好的选择。我们研究了三到四家潜在的供应商,尼康测量系统是完整成功运行的解决方案,在运行中表现令人非常满意。”

他接着解释说,尼康测量帮助克利福德弹簧公司共同开发了一种测量弹簧长度的新方法。Nexiv的自动测量软件指示2D测量头自动跟踪线圈的轮廓,反复调整方向,并在弹簧外部(或内部)的间隔处获取相同高度点的坐标。操作员只需输入起点、终点和测量螺距。

每次测量都是在自动识别的单个线圈的峰值处进行的,而不是在相邻的槽中,这样就可以获得弹簧的真实外径或内径。根据弹簧的大小,捕获500到1000组坐标。

连续的点围绕着整个环连接起来,形成一系列非常小的直线,这些直线加在一起就可以确定弹簧的长度,即弹簧的周长。考虑到真正应该求和的是两个点之间的弧,AutoMeasure测量软件引入了一个小的校正因子,它增加了测量长度,以达到真正的周长。

每一个结果不仅非常准确,而且精度很高可重复。如果同一个线圈的形状在iNEXIV表上改变,然后再次进行测量,所记录的长度始终显示在彼此的几微米范围内。

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进行弹簧测量的特写视图



iNEXIV平台的多功能性


克利福德弹簧公司的iNEXIV VMA-4540目前专门用于二维检验。


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用于确定密封件通电弹簧特定尺寸的内径和外径的传统通止规如图所示。后面的图片

是一个锥形步进规上升一毫米的增量,用于测量一系列较小的弹簧尺寸的直径。这种

硬测量已经被尼康计量公司的VMA-4540视频测量机所取代

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尼康自动测量软件搭配iNEXIV VMA-4540。在对螺旋弹簧进行单独测量后,软件会

自动计算周长


使用该仪器的73.5毫米工作距离,可以测量深度,因此可以使用光学自动对焦(AF)。由于线圈宽度很容易用游标卡尺手动确定,因此目前不使用该设备,但如果制造商决定提高产品检验的自动化程度,则仍有可能使用该设备。

例如,如果需要检查斜面或咬边,可以安装一个用于捕捉点数据的触控探针。探针与光轴偏移,但在相同的450 x 400 x 200 mm坐标空间中工作,仅略微减小了操作范围。提供了一个触针变换器,因此在同一周期内混合光学和触觉测量是可行的。该仪器的多功能性是进一步加强了各种照明选项为基础的一个透视,透视和八段环形发光二极管。结合这些特征可以精确检测低对比度边缘。

克利福德弹簧公司目前只使用了设计功能的一小部分。然而,让他们放心的是,它的新测量平台具有很强的能力,适合完成未来可能需要的几乎任何测量任务。



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