在视频测量机行业,机械结构通常不如光学或软件那么受关注,但它对测量精度却有着显著的影响。有些机器十年都保持稳定,而有些机器仅仅一两年就会出现定位误差。两者之间的区别通常在于机械部件的状况和维护。
导轨和滚珠丝杠是运动系统的核心部件。无论质量如何,磨损都是不可避免的。起初,磨损可能不明显,但随着时间的推移,间隙会逐渐增大,导致重复精度不稳定。
我记得一家模具厂,对同一零件的重复测量结果误差约为5微米。起初,问题被认为是用户操作失误,但调查发现,滚珠丝杠螺母磨损导致反向运动时出现反冲。更换螺母并进行轻微的软件补偿后,测量恢复稳定。许多用户低估了润滑和清洁的重要性,导致磨损的累积速度往往比预期的要快。
机械结构对温度也很敏感。花岗岩基座相对稳定,但铝制框架、传动部件甚至滚珠丝杠都会随着温度变化而膨胀或收缩。环境温度波动较大会导致测量漂移。
例如,在一家电子工厂,一台机器上午测量结果准确,但下午却出现了整体偏差。原因是频繁的空调循环导致温度波动,使机器无法达到热平衡。保持稳定的温度并留出足够的预热时间可以避免大多数此类问题。
突然停止或快速加减速会对传动系统造成影响。随着时间的推移,螺钉可能会松动,联轴器可能会产生间隙,这通常会导致定位漂移。
有一次,一位客户反映测量过程中工作台轻微晃动。检查后发现滚珠丝杠安装端的螺丝松动,导致轴向移动。拧紧螺丝后问题立即得到解决。这类问题并不少见,但往往被忽视,直到影响到测量结果。
机械漂移无法完全避免,但适当的维护和补偿可以将其影响保持在可接受的范围内:
软件补偿:纠正间隙和热膨胀的影响;
定期校准:使用量块或测量工具检查重复性;
环境管理:保持稳定的温度和湿度,尽量减少灰尘和振动;
正确操作:避免突然停止或强行推动工作台;
例行检查:定期清洁、润滑和紧固部件。
机械漂移会缓慢累积,不像光学问题那样会突然出现。很多情况下,精度并非“瞬间丧失”,而是逐渐“磨损”。持续的维护和环境管理是确保影像测量仪长期可靠运行的关键。