- 加工定制:
- 品牌:英國LK
- 型號:生產型和計量型
- 類型:全自動三坐標測量機
- 定位精度:
- 外形尺寸:
- 適用范圍:
- 規格:
歷史悠久
1959年,世界上第一臺三坐標測量機誕生于英國。
1963年 ,總部設在英國德比郡的 lk有限公司(lklimited)開始制造三坐標測量機,她是全世界第二家測量機專業制造商,是現存歷史最悠久的三坐標測量機品牌,也是現代測量機的奠基人。
專業制造
具有精密制造或計量經驗等,并不代表具有測量機的制造經驗。lk自成立起40多年的時間里,產品僅有一種,即三坐標測量機。他的專業經驗不是泛泛的精密計量或精密制造,而是完全三坐標測量機的專業經驗。
現代三坐標測量機技術的奠基人
三坐標測量機脫胎于金屬加工設備,因此早期的測量機與金屬加工設備區別不大 ,直到1971年,lk制造出全球第一臺cnc測量機。在這臺測量機上, lk首先采用了全花崗巖材料和當時非常先進的ibm工業控制系統(下圖)。用石頭造機器,在當時不可思議。lk在全球首家采用的許多技術,都被同行業模仿或采用,有些一直沿用到現代測量機。例如:花崗巖材料、工業陶瓷材料、碳纖維復合材料、氣浮導軌、電測頭、pc控制系統、dims程序內核軟件等。
1.?lk測量機橫梁(y軸)及測臂(z軸)均采用低膨脹系數的工業陶瓷,陶瓷材料熱膨脹系數為6μm/℃/m;x導軌和基座采用法國阿爾卑斯花崗巖,含水率低、硬度高,熱膨脹系數也接近為6μm/℃/m;主副立柱采用殷鋼材料,熱膨脹系數為1.2μm/℃/m。相比較鋁合金材料(鋁合金材料熱膨脹系數為23μm/℃/m),陶瓷材料具有更小的熱膨脹系數,因此陶瓷材料測量機具有更好的熱穩定性。同時,lk三坐標測量機的三軸材料的熱膨脹系數一致,更有利于機器精度的補償,可以實現在寬溫域環境下優良的穩定性。
2.?工業陶瓷具有極高的“剛度質量比”:lk測量機應用的工業陶瓷材料的“剛度質量比”是花崗巖的6倍和鋁合金的5倍。使用工業陶瓷材料制造的橫梁和測臂做為運動部件,使測量機具備非常好的動態響應性。測量機可以在長期、高速的連續運動中始終保持穩定和高精度,為進行高精度和高速掃描奠定了硬件基礎。
3.?加強型中空工業陶瓷材料:lk通過對陶瓷材料的改進以及進一步加強機械本體剛性,使得測量機在數據測量及曲線曲面掃描時表現出出色的精度和穩定性。同時,相比花崗巖材料,具有更好的動態速度和加速度指標。
4.?三維熱變形:采用矩形結構橫梁和主軸,熱應變呈對稱分布,并且中空結構使結構件內外溫度基本相同,不易產生三維熱變形。
5.?lk測量機應用的工業陶瓷幾乎沒有內應力釋放問題,使其結構和精度的穩定性非常高(十年精度保證),也易于補償。而通過擠壓成型和切削加工制造的鋁合金等金屬材料導軌,具有長達數年的內應力釋放周期。其基體材料的內應力釋放所導致的結構件變形大部分屬于非線性變形,無法通過軟件進行有效的補償,設備投入使用后,其精度將會逐年下降,且存在無法校正的風險。
6.?lk測量機的x軸導軌與平臺一體,采用整體的燕尾形式導軌,增加了“負壓”,使橋架機構在高速運行時非常平穩,有效減小阿貝誤差,提高精度穩定性。
7.?三軸采用氣浮導軌特殊氣浮設計:與常規機型的空氣軸承相比,lk空氣軸承具有更小的間隙(僅約5μm),有效減小了機器運動時的前后擺動誤差,使設備成為“準剛性結構”。通過特殊設計的i型工字陶瓷橫梁,盡量增加氣浮塊間距,盡量提高氣浮控制剛性,大大提高了機器穩定性和動態響應性。測量機的導軌是保證機器平穩、高精度的關鍵,目前主要采用氣浮導軌和直線滾珠導軌兩種形式。氣浮導軌利用氣浮軸承小孔節流形成的高壓,在導軌和氣浮軸承間形成具有一定承載能力和剛性的薄膜,氣浮導軌具有無摩擦和無磨損的特性,由于勻差效應,運動的局部直線度及角度擺動較小,精度較高的測量機一般都采用氣浮導軌。
8.?lk測量機各軸均采用“自糾偏滾動副摩擦”驅動系統,避免了常見的皮帶和齒輪齒條傳動方式所帶來的沖擊,移動無遲滯,具有平穩和重復性好的特性。
在中低檔次測量機中,通常采用有齒傳動結構,即采用齒條、齒型帶等傳動。雖然這種傳動方式可以大幅提高“最大加速度”指標,但是安全性降低和傳動平穩性降低。例如,采用“有齒傳動”結構的測量機,使用tp200(高精度長壽命)測頭時很容易誤發信號、意外撞機時后果比較嚴重。
lk采用的“無齒傳動”結構,即三軸滾動摩擦副傳動,具有以下優點:
安全性:機構自保護性。意外事故發生時,只要瞬間外力大于摩擦力,摩擦副將打滑。這樣就在第一時間產生保護,即機構具有自保護性。反之,齒條、齒型帶等傳動方式傳動力很大,不具備機構自保護性,容易在其它保護措施生效之前的瞬間,造成不可恢復的破壞,而通常在這一瞬間撞擊破壞性最大。
平穩性:齒條、齒型帶等傳動方式,因齒的影響易發生微小的震動和/或沖擊,導致靈敏度較高的高精度測頭誤發信號。而滾動摩擦方式傳動平穩得多。
自糾偏:傳動系統采用“固定+微懸浮”的結構,以保障傳動時與導軌平行。
9.?lk測量機采用英國renishaw的貼附式光柵尺直接與三軸導軌貼合,其熱膨脹特性跟隨導軌材料的變化,無需為光柵和機械構架分別提供溫度補償,有效保證測量機的高精度和高重復性。
10.dpectm測頭系統動態補償(獨家技術)(dynamicprobe extensioncorrection):是基于lk公司與renishaw公司長達40余年的合作基礎上,并且lk參與了renishaw大部分測頭的研發過程,建立了包括海量數據的針對renishaw測頭+傳感器+測針的數據庫。
dpectm可提供實時的、至測尖的幾何精度補償和溫度補償。例如:測頭系統組合軸向熱誤差有時遠大于設備本身的精度指標,而且具有不確定性。普通的溫度補償只能補償到測頭中心(例如大多數固定式測頭),而dpec 可以補償到測球(尖)中心。
?11.較寬松的溫度要求,真正在車間現場實現1.9μm的精度:使用dtectm動態溫度補償系統(dynamic ? ? ? ???temperature compensation),每軸2個溫度傳感器,實時采集溫度數據,對設備進行動態補償。作 ? ?? ? ? ? ??為evolution機型的標準配置提供,使得設備對環境溫度的適應能力進一步得到增強。dtec是綜合技術,包括熱? ??應變對稱分布的矩形結構、良好熱導性中空設計、低熱膨脹系數和三軸熱匹配材料、貼附光柵等,首先使設備??具備良好的先天熱穩定性。再綜合適配溫度傳感器、dpec、溫度基準(thermal datum)等技術,使熱補償剩??余誤差(residual error)降到最低。采用dtec技術的設備,最大可在15℃-30℃保證實現精度指標。
12. 設備為英國原裝進口設備
13.保證設備幾何精度10年穩定質量承諾:在正常使用十年內,如因幾何精度原因,設備精度不能恢復到出廠時的驗收精度,lk將免費修理或更換相關零部件。
西安仲量元機電科技有限公司
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