一、無線機(jī)床探頭的工作原理

1.數(shù)據(jù)采集:探頭通過接觸式或非接觸式的傳感器,采集工件表面的位置、尺寸等信息。

-觸發(fā)式探頭:當(dāng)探針接觸工件時,產(chǎn)生觸發(fā)信號,記錄當(dāng)前探頭的空間坐標(biāo)。

-測量式探頭:探頭在工件表面連續(xù)掃描,實(shí)時采集表面輪廓的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

2.無線傳輸:將采集的數(shù)據(jù)通過無線通訊模塊發(fā)送至接收器,實(shí)現(xiàn)探頭與數(shù)控系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。

-射頻傳輸:采用2.4GHz等ISM頻段,實(shí)現(xiàn)探頭與接收器之間的可靠通信。

-紅外傳輸:通過紅外發(fā)射器和接收器,實(shí)現(xiàn)短距離的數(shù)據(jù)傳輸。

3.供電方式:探頭內(nèi)置電池或采用無線供電技術(shù),擺脫數(shù)據(jù)線和電源線的束縛。

-電池供電:內(nèi)置可充電鋰電池,續(xù)航時間可達(dá)數(shù)月至數(shù)年。

-無線供電:通過電磁感應(yīng)、超聲波等方式,為探頭提供持續(xù)、穩(wěn)定的電能。

二、無線機(jī)床探頭的優(yōu)勢

1.提高測量靈活性:無需布線,探頭可在機(jī)床工作空間內(nèi)自由移動,適應(yīng)復(fù)雜工件的測量需求。

2.縮短測量準(zhǔn)備時間:無需頻繁插拔數(shù)據(jù)線,減少探頭安裝和拆卸的時間,提高測量效率。

3.避免電纜磨損:傳統(tǒng)有線探頭的電纜易受切屑、冷卻液的影響,導(dǎo)致絕緣層磨損,引發(fā)測量故障。

4.簡化機(jī)床結(jié)構(gòu):取消走線槽、拖鏈等電纜保護(hù)裝置,簡化機(jī)床設(shè)計,降低制造成本。

5.易于系統(tǒng)集成:通過標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊協(xié)議,實(shí)現(xiàn)探頭與數(shù)控系統(tǒng)、測量軟件的無縫集成。

三、無線機(jī)床探頭的應(yīng)用場景

1.復(fù)雜工件測量:針對異形件、曲面件等復(fù)雜工件,無線探頭可靈活調(diào)整測量位置和角度,獲取全面的測量數(shù)據(jù)。

2.大尺寸工件測量:針對大型航空航天、能源裝備等大尺寸工件,無線探頭可在較大范圍內(nèi)移動,實(shí)現(xiàn)一次裝夾測量。

3.高精度測量:采用高分辨率傳感器和先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù),無線探頭可實(shí)現(xiàn)亞微米級的測量精度。

4.多探頭協(xié)同測量:通過多個無線探頭的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)工件不同部位的同時測量,縮短檢測周期。

5.在機(jī)測量與過程控制:將無線探頭集成到數(shù)控機(jī)床上,實(shí)現(xiàn)工件加工過程中的在線測量和實(shí)時補(bǔ)償,提高加工精度和效率。

四、無線機(jī)床探頭的關(guān)鍵技術(shù)

1.無線通訊可靠性:采用跳頻、加密等技術(shù),提高無線通訊的抗干擾能力和數(shù)據(jù)安全性。

2.低功耗設(shè)計:通過智能休眠、能量采集等技術(shù),延長電池使用壽命,實(shí)現(xiàn)探頭的長期無人值守。

3.高速數(shù)據(jù)處理:采用高性能MCU和FPGA,實(shí)現(xiàn)探頭數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、濾波、壓縮和傳輸。

4.環(huán)境適應(yīng)性:探頭外殼采用耐高溫、抗腐蝕的材料,內(nèi)部電路進(jìn)行三防處理,適應(yīng)惡劣的加工環(huán)境。

5.標(biāo)準(zhǔn)化接口:探頭與接收器之間采用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)格式,實(shí)現(xiàn)探頭的互換性和通用性。

五、無線機(jī)床探頭的應(yīng)用實(shí)踐

1.航空發(fā)動機(jī)葉片測量:采用無線測頭對復(fù)雜曲面葉片進(jìn)行掃描測量,實(shí)現(xiàn)葉型檢測和匹配。

2.汽車車身在線測量:在白車身總拼生產(chǎn)線上,采用無線測頭對車身關(guān)鍵特征進(jìn)行在線測量,控制裝配質(zhì)量。

3.風(fēng)電葉片測量:采用大測量范圍的無線測頭,對風(fēng)電葉片型面和厚度進(jìn)行快速掃描,評估制造質(zhì)量。

4.齒輪測量:采用高精度無線測頭,對齒輪的齒形、齒向、節(jié)曲線等進(jìn)行綜合測量,優(yōu)化齒輪加工工藝。

5.五軸聯(lián)動檢測:在五軸機(jī)床上集成無線測頭,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面零件的加工中測量和補(bǔ)償,提高五軸加工精度。

六、無線機(jī)床探頭的發(fā)展趨勢

1.多傳感器融合:集成觸發(fā)式、測量式、視覺等多種傳感器,實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的綜合采集和分析。

2.智能化:探頭內(nèi)置智能芯片,具備自診斷、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等功能,實(shí)現(xiàn)測量過程的自優(yōu)化。

3.高速化:采用高速數(shù)據(jù)傳輸和并行處理技術(shù),提高探頭的數(shù)據(jù)吞吐量和實(shí)時響應(yīng)能力。

4.集成化:將探頭與刀具、刀庫等集成為一體化測量單元,實(shí)現(xiàn)測量與加工的無縫銜接。

5.網(wǎng)絡(luò)化:探頭通過工業(yè)以太網(wǎng)、5G等通訊手段接入智能制造系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和云端分析。

七、小結(jié)

以上就是漢測為您總結(jié)的，無線機(jī)床探頭是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要使能器,通過先進(jìn)的無線通訊、傳感測量、數(shù)據(jù)處理等技術(shù),突破傳統(tǒng)有線探頭的應(yīng)用局限,極大地提升了機(jī)床測量的靈活性、高效性和智能化水平。隨著制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,無線探頭與數(shù)控系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺的深度融合,將驅(qū)動加工和檢測模式的革命性變革,為高端裝備制造業(yè)插上騰飛的翅膀。中國制造企業(yè)應(yīng)加快無線探頭技術(shù)的自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,搶占智能制造的技術(shù)制高點(diǎn),引領(lǐng)行業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展的新時代。