В эпоху интеллектуального производства точность — это не просто показатель качества, это бизнес-преимущество. Такие отрасли, как электроника, прецизионная инструментальная промышленность, производство плоских дисплеев и литьевых компонентов, всё чаще используют высокоэффективные и высокоточные решения для контроля. Среди них полностью автоматические видеоизмерительные системы с ЧПУ (CNC VMM) выделяются как надёжный инструмент для бесконтактных измерений с высоким разрешением.
В этой статье мы подробно рассмотрим систему видеоизмерений с ЧПУ с большим ходом, проанализируем ее структурную конструкцию, управление движением, оптическую конфигурацию и расширенные возможности, а также ее применение в реальных условиях.
Области применения и типичные варианты использования
Видеоизмерительные системы с ЧПУ идеально подходят для двумерных геометрических измерений, контурного контроля и проверки размеров широкого спектра материалов и деталей. Примеры использования:
Печатные платы и платы CCL: расположение контактных площадок, ширина дорожек, диаметр отверстий и размеры платы
Плоское стекло и ЖК-модули: измерение контура, зазоров по краям, выемок и выравнивание рамы
Инструменты для высечки и штамповки: соответствие профиля, точность угла и повторные проверки
Изоляционные материалы и тонкопленочные листы: быстрая, повторяемая проверка форм реза и допусков
Пример: производитель TFT-дисплеев заменил ручные выборочные проверки на многофункциональные измерительные машины с ЧПУ, сократив время измерения с 20 минут на панель до менее 5 минут. Интеграция с программным обеспечением MES позволила в режиме реального времени оценивать качество и выпускать продукцию, значительно повысив производительность и контроль качества.
Конструкция портального типа: стабильность обеспечивает точность
Данная машина имеет конструкцию портального (мостового) типа — важнейший элемент для точности и повторяемости, особенно при больших диапазонах измерений (например, 600×500 мм и более):
Превосходная механическая жесткость минимизирует деформацию конструкции во время движения
Симметричное распределение нагрузки повышает плавность и точность хода.
Основание из натурального гранита обеспечивает термостойкость, устойчивость к вибрации и долговременное сохранение точности.
По сравнению с установками консольного типа, мостовая компоновка гораздо лучше подходит для больших и тяжелых заготовок, таких как стеклянные панели или полные массивы печатных плат.
Сервопривод и двойное замкнутое управление: точность в каждом движении
Все три оси (X, Y, Z) приводятся в движение высокоточными серводвигателями и имеют двойной замкнутый контур управления:
Энкодер на стороне двигателя обеспечивает обратную связь в реальном времени для управления положением
Импортные линейные стеклянные шкалы открытого типа служат в качестве конечного слоя обратной связи для фактического перемещения.
Такая архитектура обеспечивает исключительную повторяемость, особенно при быстром позиционировании и непрерывном сканировании, что делает ее идеальной для пакетной проверки.
Пример: при измерении пресс-форм система может последовательно сканировать десятки деталей, сохраняя точность позиционирования в пределах ±2 мкм на высокой скорости.
Оптическая система: автофокус + моторизованный зум
Традиционные системы ручной фокусировки устарели. Эта машина включает в себя:
Моторизованная автофокусировка по оси Z, автоматически поддерживающая оптимальную фокальную плоскость
Автоматический зум-объектив, позволяющий переключать масштаб без ручной настройки
Промышленная камера ПЗС высокого разрешения для четких изображений и точного определения кромок
Пример использования: при проверке гибких печатных плат (FPC) система сначала сканирует всю плату при малом увеличении, а затем автоматически увеличивает масштаб для проверки областей с мелким шагом выводов, обеспечивая баланс между скоростью и детализацией.
Дополнительные модули: тактильное зондирование и лазерное профилирование
Для расширения функциональности система предлагает интеграцию современных датчиков:
1. Контактный датчик Renishaw (Великобритания)
Измеряет Z-высоту, плоскостность, глубину отверстий и ступенчатые характеристики
В комплект входят щупы диаметром 1 мм и 2 мм для измерения мелких деталей.
Полная интеграция с программным обеспечением QuickMeasuring для автоматического создания траектории
Пример использования: в керамических подложках зонд проверяет изменения глубины и плоскостность в плотно упакованных переходных отверстиях.
2. Лазерные датчики смещения Keyence (Япония) / Optimet (Израиль)
Позволяет измерять плоскостность, прогиб и коробление с субмикронным разрешением
Хорошо работает на отражающих или прозрачных поверхностях (например, стекле, металле)
Поддерживает 3D-картографию и цветовое кодирование отклонений
Пример использования: лазерное сканирование позволяет обнаружить деформацию световодных пластин или рам подсветки, невидимую невооруженным глазом.
Программное обеспечение + безопасность: умное, удобное и надежное
Помимо аппаратного обеспечения, система создана для простоты использования и долгосрочной безопасности:
Защита от столкновений и мягкие ограничения, встроенные в движение осей
Многоязычный пользовательский интерфейс (китайский/английский) и управляемые рабочие процессы
Автоматически генерируемые отчеты о проверках, импорт САПР и поддержка SPC
Интеграция с MES/ERP-системами доступна по запросу.
Обучение новых операторов обычно занимает менее 3 дней. Доступны варианты экспорта данных в Excel, PDF и DXF, что обеспечивает беспрепятственную интеграцию в системы контроля качества.
За пределами измерений: качество, основанное на данных, в интеллектуальном производстве
Современный видеоизмерительный станок с ЧПУ — это больше, чем просто измерительное устройство. Это интеллектуальный узел сбора данных, предоставляющий высокоточные и качественные данные в режиме реального времени, помогающие производителям принимать более быстрые и обоснованные решения.
Поскольку фабрики переходят на Индустрию 4.0 и цифровую прослеживаемость, такие инструменты больше не являются опциональными — они становятся стратегическими активами.
Заключение
Независимо от того, работаете ли вы в сфере производства печатных плат, оптических компонентов, высокоточной высечки или сборки ЖК-дисплеев, хорошо спроектированная видеоизмерительная машина с ЧПУ станет вашим лучшим помощником в обеспечении точности, эффективности и постоянства.
Хотите увидеть эту систему в действии? Свяжитесь с нами, чтобы получить доступ к демонстрационным материалам, технической документации или индивидуальным измерительным решениям, разработанным специально для вашей отрасли.