多传感器技术在坐标测量设备上的创新性发展

        传统上，高级坐标测量设备分为三类，即坐标测量机（CMMs）、光学数字化仪和扫描仪（ODS）以及视频测量机（VMMs）。最初，这三种坐标测量设备主要针对不同的市场领域：CMM–机械加工、制造和中大型塑料零件；ODS–逆向工程；VMM–小零件、电子元件和组件。如今，随着ODS和VMM传感器和软件功能的增强，这些原始市场领域正变得越来越模糊。多传感器功能坐标测量机（CMM）的出现，可在单个测量设置中利用不同的传感器技术，从而可以检查所有零件的拓扑和几何特征。

　　多传感器机器已经在市场上出现了一段时间，从而可将触觉、光学和激光传感器集成到单个测量平台上。传感器可以使用机器和电动头部运动（CMM）的组合在零件周围进行操作，或者使用线性和旋转机器运动（VMM）的组合将零件呈现给传感器。一些更大和更复杂的VMM还具有集成的电动探针头，为最复杂的零件检查提供了机械运动和传感器运动的增强组合。

　　随着零件检验从实验室转移到生产车间，许多应用都需要具有多传感技术的单个测量站，以确保在单个测量周期内捕获100％的零件几何形状。随着多传感器设备配置的出现，需要扩展计量软件，将众多传感技术整合到无缝用户体验中，并整合通用的检测零件程序。

　　过去几年，所有主要的CMM制造商一直在向传统的触觉CMM添加多传感器功能，而VMM制造商也在其机器结构中添加了附加传感器以扩展测量能力。如今，全球所有顶级CMM供应商现在都还提供多传感器VMM，以确保他们能够提供多传感器解决方案，而不论客户的应用需求如何。

　　随着安装在标准的6轴工业机器人上的结构化光扫描传感器的普及，在过去几年中已逐渐取代传统上用于这些应用的水平坐标测量机，从而进入了汽车钣金和车身检查市场。该机器人系统提供了车间生产解决方案，可快速捕获并生成完整的3D表面几何图形，并立即进行CAD比较和分析。工业界为了获取过程控制所需的全部信息，并仅提取所需零件几何图形的压倒性趋势，与传统CMM和多传感器CMM方法有着截然不同的方法，在该方法中，CMM软件被指示按特征进行测量。

　　CMM和VCMM框架仍然是当今最精确的传感器载体。尽管试图通过误差映射、外部跟踪机器人位置或使用摄影测量技术来提高6轴机器人测量精度的性能，但机器人测量解决方案无法满足许多零件制造过程的精度要求。

　　在过去的几十年中，CMM变得更快、更精确、更便宜，CMM制造商的发展包括使结构更坚固、更轻且具有热补偿功能，以便在传统的温度控制质量实验室之外使用。在过去的十年中，有很多猜测与CMM的消亡有关，但实际上，以高精度为前提的替代方案是什么？CMM价格合理、可靠、可重复、准确，任何替代技术都必须包括所有这些。因此，CMM能够“继续前进”并在与下一代传感器技术集成中找到新的角色也就不足为奇了。

　　当前，CMM、VMM和ODS之间的原始界限几乎已经被侵蚀。新兴的传感器技术已经将多传感器平台推向主流的车间计量应用领域。当蓝光光学扫描传感器从机器人跳到CMM并开始“捕捉”更高精度的零件检验要求时，见证这些先进的多传感器尺寸测量平台的渗透将是有趣的。