改造三次元量測儀控制器以支援多感測器量測
資料來源：https://www.lkmetrology.com/lk_newsite/zh/cmm-controller-retrofits-enable-multi-sensor-inspection/
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▲三次元量測儀使用 26 年後，經過改機仍能符合現行航太標準的品質控制 |
密封專家 Cross Manufacturing 在 Devizes 有兩間工廠，其中一家擁有兩台由 LK Metrology 分別在 1997 年和 2007 年製造的三次元量測儀（CMM），經過升級後重獲新生。在升級過程中，原始設備製造商為這兩台機器加裝了 NMC300 控制器，並更新韌體和軟體，讓舊機可使用最新的控制技術運作。除接觸式探頭外，該系統還能安裝不同類型感測器，這也是其眾多優點之一。另外在此專案中，還安裝兩款新型 Renishaw PH10MQ 電動探頭。
透過改善機台性能，Cross Manufacturing 立即獲得使用 Renishaw SP25M 接觸式掃描探頭的能力，並希望投入使用後，能在 2024 年初將測量週期縮短至少三分之一。如果 Cross Manufacturing 將來選擇擴充三次元量測儀的功能，並將其他自動測量功能整合到單一測量程式中，還可能整合其他類型的接觸式和非接觸式感測器。
這次經過改造後升級的 CMM 分別是 LK G90C 10.10.8 和 LK Evo 15.15.10，移動範圍分別為 1,000 x 1,000 x 800 mm 及 1,500 x 1,500 x 1,000 mm。它們在切削製程發揮重要作用，該製程小批量生產直徑從 6 英尺（1.83m）到 4 英寸（102mm）不等的密封刷，應用於航太和發電領域的高溫燃氣渦輪機，其中航太領域的產量占絕大多數，特別是在美國市場，該製造商 80% 以上的產品用於出口。正是由於 LK Metrology 在該技術領域無可爭議的世界領先地位，才促使海外和英國的航太設備製造商選擇從 Cross Manufacturing 公司採購密封刷零件和相關設備。
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▲在 Cross Manufacturing 的車削車間中兩台 LK CMM 的 不同視角。在前景可看到高級專案經理 Mark Bolwell 正在檢查 Evo 15.15.10 上的精密加工刷式密封元件，而首席檢驗員 Dave Eldridge 正在檢查已有 26 年歷史的 G90C 10.10.8 上的治具。 |
該公司高級專案經理 Mark Bolwell解釋：「我們絕大多數零件都經過 100% 的檢查。升級我們的三次元量測儀，意味著我們將能透過引入接觸式掃描來提升量測數量，從而使我們能夠應付不斷增長的需求，而無需添購另一台三次元量測儀。LK 的應用工程師為我們提供了令人欽佩的支持，他們都知識淵博，並且持續提供幫助。」
「LK 三次元量測機的品質，在我們生產製造多年後得到了證明，它們仍然能夠滿足我們計量和可追溯性的要求。製造商的 UKAS 認證工程師每年都會對它們進行校準，每天早上我們都會使用校準環交叉驗證兩台機器的精度，以確保測量結果得到驗證。」
航太和發電產品首席檢驗員 Dave Eldridge 補充道：「儘管 CMM 已使用很長時間，但其測量的公差範圍從 ±0.002（±51µm）低至 ±0.0002（±5.1µm），此製程能力需要水準非常高的測量不確定度。我們檢查的零件幾乎都是對稱且相對平坦的，無論是成品、大環的一部分，還是批量生產期間用於固定部件的夾具。」
「因此，大多數特徵測量都是二維的，四分之三由 CTQ（critical to quality，關鍵品質）組成，以確保渦輪機的正確配合和性能。表面紋理一般在 32 至 64 CLA（Ra，中心線平均粗糙度）範圍內，目前在其他設備上單獨檢查。但由於現在我們改造而擁有了多感測器功能，我們可能會決定使用 LK 表面粗糙度探頭在三次元量測儀上循環執行該功能，進而節省第二次檢查操作。」
從製造前檢查到最終零件檢查和簽收，經常需要在車間的車床和三次元量測儀之間重複轉移零件。對於航太刷式密封件，認證幾乎都由經過培訓的 Cross Manufacturing 人員根據來源發布的零件協議代表客戶進行，而大部分用於發電產業的產品也是以類似的方式進行。
LK 已對大約 20 名工廠員工進行三次元量測儀改裝升級後的培訓，其中 5 名員工還具備建立和優化品質量測程式的資格，能使用 LK 的 CAMIO 2021 進行量測程式撰寫、分析和建立報告。最近也提供了 CAMIO 離線量測站別，以便在三次元量測儀進行檢查的同時進行量測程式撰寫。LK 將於 Castle Donington 總部提供持續的諮詢、工程支援和服務建議。
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