扫描或不扫描

工业计量专业人员的任务是不断寻找最好的方法来检查零件。当研究三坐标测量机(CMM)或评估现有设备的能力时，讨论自然转向了将补充三坐标测量机的附件。

存在几种解决方案，每个解决方案都有相关的益处和缺点。诀窍是找到正确的选项，既不是矫枉过正也不是不充分的。

当测量小到中型零件时，有四个主要类别的检查配件可用。第一种是触摸触发探头，它取零件上的离散点。第二种是模拟扫描探头，它沿着零件表面运行，一次取下数千个单独的点。

激光条纹扫描仪使用激光条纹在一个表面上获取数千，甚至数百万个点。最后，彩色白光传感器(CWS)提供了高精度、非接触检测。

当面临是否扫描一个零件的决定时，计量专业人员天生倾向于模拟扫描，因为它捕获了大量高精度的三维坐标数据，并且易于访问大部分区域。它还特别有用，因为它更有可能捕获所有关键特性。

使用模拟扫描提高了结果的重复性，同时降低了测量不确定度。然而，在现实中，扫描某个部分的决定更加微妙，并且取决于应用程序。

会出现什么问题?

评估检查技术的第一步是查看整个制造过程，并考虑可能出现的问题。例如，如果零件是塑料组件，是否有较厚的区域易于收缩，因为材料冷却和沉淀?如果答案是肯定的，并且它是一个具有高公差的关键特征，就应该进行扫描。如果该功能不是关键的，且公差很低，触摸探测可能就足够了。

此外，在评估过程时，应考虑组件的使用。用于汽车部件的塑料连接器，例如图1中所示的塑料连接器需要紧密的密封以消除进水的可能性。虽然连接器具有可以容易地触摸探测的简单功能，但它形成密封的边缘可能具有更紧密的公差，需要模拟扫描。

熟练的计量专业人员将从头到尾审查制造过程，以确定最佳方法。图2显示了一个钉枪，有一些有趣的特点，在原来的压铸组件。

此外，还有加工过程，即如何扫描决定。在这个特殊的组件上，公司可以通过激光扫描压铸铝壳来检查其轮廓。

当检查其他特性时，特别是那些位于零件表面以下的特性，模拟扫描甚至触摸探测就足够了。另一个要检查的特征是组件的配合表面。由于可能存在匹配的问题，模拟扫描可能是这样的表面更好的选择。

什么是公差?

如前所述，给定基准所要求的公差将决定理想的检验方法。虽然激光扫描已经取得了长足的进步，但与其他方法相比，它在精度方面仍然相对较差。

当公差更紧密的±0.01英寸时，不应使用激光扫描，但非常适合在具有概况控制的零件上的零件上的宽松公差。触摸探测可提供更高的精度，但与模拟扫描探针相比，它具有较低的可重复性。

模拟扫描被认为是检测零件最精确的方法，其公差可高达±0.0005英寸。彩色白光传感器(CWS)是一种高精度、非接触式的检测方法，其测量精度可达10纳米。水煤浆用于太小而无法用触摸探头测量的特性，或用于需要非接触测量的部件，如柔性部件。

对于某些医疗部件，如图3所示的股骨，扫描是理想的选择。这是因为型材需要进行高精度的检测。在某些情况下，通过CWS的非接触扫描是可取的，如果部分不能被接触。水煤浆对于高反射、透明和哑光的黑色表面也特别有用。

在光谱的另一端，某些部分适合于离散点探测。一个有宽松公差的冲压组件，如果形状不是一个问题，并且需要孔位置的轮廓，是最适合点探测的。即使部分可能包含多个功能，扫描是过度和浪费金钱。

一些零件可以有多种公差标注。在这种情况下，多传感器三坐标测量机将是理想的选择，因为零件可以在同一程序内用不同的传感器测量。在图4中看到的一个自动变速器的压铸顶板上，有相对宽松的孔公差的加工特征，但内部，有很高的精度特征。

由于零件特性的多样性，最初的铸件从供应商处收到时可能会进行激光扫描。加工后，建议对表面进行模拟扫描，因为有可能出现严格的公差形式标注，因此它可以与变速器形成密封。还可以对钻孔进行扫描，或者根据其公差进行接触探测，以节省时间。

画笔或钢笔吗?

当评估组件的适当检查方法时，应考虑所需的吞吐量。主要有三个类别。单点，通常用触摸探头，一次测量一次，但相当慢，大约在一个点一秒。

模拟探测收集单行数据，类似于笔创建单行数据。这类传感器包括模拟扫描探头和CWS。对于高数据收集，激光条纹传感器提供高点密度，因为它更类似于一个画笔。

快速准确地收集数据是一种很大的能力，但没有福利，除非它以可理解的观众呈现出可理解的方式。如今，趋势是采用激光扫描，因为它快速，相当准确，并且所有必需的基准一次都会捕获。但是，可能不需要这种能力来收集检查关键特征所需的数据。

一旦收集了数据，数据管理的问题就出现了，或者应该如何处理这些信息。目标是简单地将物理部件与其CAD模型进行比较吗?如果是的话，主要关注的领域是什么?

激光传感器可以收集数百万的数据点。如果获取这些数据的计划是为了查看部件的外观，那么该公司就忽略了验证部件关键特性的真正目的。在许多情况下，过多的点数据可能会造成损害，而不是好处——使软件和计算过程陷入困境，或将不必要的注意力集中在非关键领域。

它的价格是多少？

在研究不同的探测方案时，最后要考虑的是可用预算。这是最后一个考虑因素而不是起点的原因。一个组织应该首先为其应用研究最好的技术。然后，它应该查看收益，以及相关的成本节约，并计算预测的投资回报。只有这样才能解决预算问题。

你应该扫描它吗?

公司总是在追求下一件大事来帮助削减成本，提高产量或增加销售。这导致一些人跟随行业趋势，并在每次新技术被引入时赶时髦。

然而，仅仅因为竞争在这样做，并不一定意味着它对每一家公司都是正确的。做事情和把事情做好是有区别的。缩小最佳选择需要付出努力，但只要有适当的远见和调查，理想的解决方案很快就会出现。

准备迎接黄金时光

行业走向扫描解决方案的迁移部分是由于吞吐量提高，而且由于创建了部分打印的方式也是如此。过去，宽度和长度尺寸引用零件。

今天，产品生命周期继续缩小。要迭代现有部分，使用宽度和长度，太复杂，需要太长而变化。当部分的整个形状由轮廓控制时，改变CAD模型所需的时间急剧下降。由配置文件控制的部分也将其自身带来嵌入式GD＆T型材控制。当特征的位置包含在部分的配置文件中时，扫描尤其有用。

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