В индустрии видеоизмерительных машин механической конструкции часто уделяется меньше внимания, чем оптике или программному обеспечению, но она оказывает значительное влияние на точность измерений. Некоторые машины сохраняют стабильность в течение десяти лет, в то время как другие обнаруживают ошибки позиционирования уже через один-два года. Разница обычно заключается в состоянии и обслуживании механических компонентов.

Направляющие и шарико-винтовые передачи — основные компоненты системы перемещения. Независимо от уровня качества, износ неизбежен в процессе эксплуатации. Поначалу он может оставаться незамеченным, но со временем люфт постепенно увеличивается, что приводит к нестабильной повторяемости.

Я вспоминаю завод по производству пресс-форм, где результаты повторных измерений одной и той же детали различались примерно на 5 мкм. Сначала считалось, что проблема связана с ошибкой пользователя, но расследование показало, что изношенные гайки шарико-винтового механизма вызывали люфт при обратном движении. Замена гаек и применение небольшой программной компенсации восстановили стабильность измерений. Многие пользователи недооценивают важность смазки и очистки, и износ часто накапливается быстрее, чем ожидалось.

Механические конструкции также чувствительны к температуре. Гранитные основания относительно устойчивы, но алюминиевые рамы, компоненты трансмиссии и даже шариковые винты расширяются или сжимаются при изменении температуры. Значительные колебания температуры окружающей среды могут привести к дрейфу измерений.

Например, на заводе электроники утром машина показывала точные результаты, но днём показывала общее отклонение. Причиной были частые циклы работы кондиционера, которые вызывали перепады температуры и не позволяли машине достичь теплового равновесия. Поддержание стабильной температуры и достаточное время для прогрева позволяют избежать большинства этих проблем.

Резкие остановки или резкие ускорения/замедления могут повлиять на работу трансмиссии. Со временем винты могут ослабнуть, а в муфтах могут появиться зазоры, что часто приводит к смещению положения.

Однажды клиент сообщил о лёгком дрожании рабочего стола во время измерения. Осмотр выявил ослабленные винты на конце крепления шарико-винтовой пары, что приводило к осевому перемещению. Подтяжка винтов сразу же решила проблему. Такие проблемы встречаются довольно часто, но часто остаются незамеченными, пока не повлияют на результаты измерений.

Полностью избежать механического дрейфа невозможно, но правильное обслуживание и компенсация могут удержать его влияние в приемлемых пределах:

Программная компенсация: исправление эффектов люфта и теплового расширения;

Регулярная калибровка: используйте калибровочные меры или измерительные инструменты для проверки повторяемости;

Управление окружающей средой: Поддержание стабильной температуры и влажности, минимизация пыли и вибрации;

Правильная эксплуатация: Избегайте резких остановок или приложения усилий к рабочему столу;

Регулярный осмотр: регулярно очищайте, смазывайте и затягивайте компоненты.

Механический дрейф накапливается медленно, в отличие от оптических проблем, которые могут возникнуть внезапно. Во многих случаях точность не «теряется мгновенно», а постепенно «изнашивается». Регулярное техническое обслуживание и контроль за окружающей средой — залог надёжности видеоизмерительных приборов в течение длительного срока службы.