為了適應已發生根本變......



為了適應已發生根本變化的市場，制造業正在大力開發具有更高附加值的產品。在產品開發中，測量技術的作用顯得日益重要。目前在精密計量檢測領域，測量精度已從原來的微米量級發展到納米量級，對更微細加工形狀的檢測也受到更多關注。不但對產品的精度質量如形狀尺寸、表面粗糙度、圓度等提出了更高的檢測要求，而且用于驗證加工機床本身精度的各種檢測技術也在不斷進步。
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質量管理對測量技術的需求
生產車間對提高加工效率和降低加工成本的追求是永無止境的。但是，最重要的是提高產品質量。因此，采用嚴格的標準、實行徹底的質量管理至關重要。
作為質量管理的手段，如同用高精度的零部件群構成加工機床和在生產線上配備高精度測量機那樣，需要將生產線構筑成一種“自律”系統。由此可以預測，今后對質量管理所需檢測設備及支持系統的需求將進一步增加。
實際上在生產現場，使用量規來檢測產品至今仍是主流檢測方式。量規是針對各種產品定制的專用量具，不具有兼用于其它零部件的通用性，如零部件的設計發生變更，就需要重新設計和制作量規。隨著市場對產品需求的多樣化，零部件的種類在不斷增加，使量規的數量也隨之增加。此外，高精度量規的制作需要高超的技藝，隨著技術工人的更替換代，現在已很難購買到高精度量規了。
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通過量規獲得的檢測結果僅僅是零件是否合格，能否進入下一道工序，而無法測量和記錄零件的實際尺寸值。因此，可用于生產現場的測量儀器倍受關注。通過引入現場測量儀器，可以采集和積累測量數據，并將這些數據反饋應用于加工流程。此外，通過建立數據庫，記錄和保存測量數據，在零部件作為最終產品售出后發生質量缺陷等問題時，就能掌握該零部件是在何時、何處加工的，即具有可追溯性（traceability），也就容易查找原因和解決問題了。但是另一方面，隨著現場測量儀器測量精度的提高，對儀器的環境適應性、可靠性和檢測效率也提出了更高要求。
在精密測量領域，用于質量管理的可追溯性思維方式以及評估測量不確定度的重要性已在制造業獲得了廣泛共識。作為一般性的測量評估，正在形成研究探討精度溯源和測量不確定度的環境。由精度溯源和不確定度構成的對測量可靠性的評估，形成了以ISO（國際標準化組織）標準體系為代表的現代質量管理體系。
尺寸的管理可以說是制造的基本要素。今后，隨著海外生產的發展前景看好，要求在不同地區生產的高精度零部件具有互換性。在全球化的進程中，不僅僅是大型企業，甚至包括中小型企業都將越來越重視基于國際通用測量方法的產品生產。重新認識生產線在線測量的重要性、探討徹底的質量管理方法才是超越全球化浪潮的有力武器。
對在線檢測的需求
為了滿足不斷追求高精度、低成本生產的用戶需求，要求測量儀器不僅能為檢查加工質量而進行尺寸測量（比較測量），還能實現在線檢測（或測量儀器安裝在生產線旁，便于被測工件的裝卸和搬運）。在汽車零部件的形狀檢測方面，越來越多地采用實時檢測工件并將檢測結果及時反饋回加工流程等方式，在線檢測呈現出強勁的發展趨勢。
在生產現場進行檢測，需要滿足用戶的以下要求：①提高生產效率；②提高測量結果的可靠性；③適應生產現場的惡劣環境；④滿足測量裝置的安裝空間等。這些要求主要基于自動化、無人化測量的需求。對應于用戶實施質量管理和構筑生產線的需要，各測量設備制造商已將為特定用戶提供有關檢測問題的解決方案作為重要的發展戰略予以實施。制定在線檢測解決方案的關鍵是用于監控加工流程的測量技術是否能與加工設備適當匹配。采用閉環（closed-loop）方式監測刀具及換刀系統將提高機械加工的質量和效率，從而大幅度降低生產成本。
在線檢測的目的是保持并提高加工、組裝的精度質量和生產效率。目前企業十分重視將原有的生產線轉換為能夠提高加工、組裝系統的性能及可靠性、穩定地生產優質產品的高效生產線，因此非常需要在線檢測技術和測量裝備的支持。
對自動化測量的需求
Marposs公司最早提出和應用接觸式及非接觸式測量技術開發在線和離線測量機。該公司將許多標準化的測量元件和組件根據用戶的需要進行組合定制，以適應各種加工機床（如磨床）對工件尺寸進行自動測量和控制的要求。作為一攬子解決方案，Marposs公司還開發了對應于各種磨削機床的尺寸形狀測量、聲發射監測以及振動、磨削量等測量系統。據稱，該公司已接到很多系統解決方案的訂單和大型訂單，顯示出旺盛的市場需求。
近年來，對形狀精度測量儀器的測量精度要求日趨嚴格，對微小孔和微細零件的測量需求也在持續增加，滿足這種需求的新產品正不斷被開發出來。例如，Taylor Hobson公司的超精密非接觸式三維表面形狀測量機Talisurf基于該公司獲得專利的特殊算法，利用干涉條紋確定共振峰值和相位位置，能以很高的測量速度和高分辨率（0.1埃）獲取被測樣品的高精度信息。儀器的分辨率和測量精度可用具有溯源性的校正規進行校準。
在對形狀精度要求嚴格的齒輪測量領域，大阪精機的NC齒形導程測量機等測量設備可對齒輪的齒形、齒向、齒距等參數進行全自動快速測量，并采用了可以消除振動影響的直接傳送伺服系統。在汽車制造領域，如何提高齒輪的動力傳輸效率已成為關鍵技術，因此要求不斷提高齒輪測量機的精度。為了提高汽車的加速性能和舒適性，消除發動機和變速箱的噪音及振動非常重要，尤其是變速箱，對齒輪的檢測精度要求很高。關于齒輪的測量方法，大阪精機認為“在日本目前還沒有國家認證。因此必須使用作為檢定基準的標準齒輪來確認測量精度，再委托國外的有關認證機構進行測試。”