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        掃描的決定取決于應(yīng)用程序。

        工業(yè)計量專業(yè)人士始終肩負尋找最佳方法來檢查零件的任務(wù)。在研究坐標(biāo)測量機（CMM）或評估現(xiàn)有設(shè)備的功能時，討論自然會轉(zhuǎn)向?qū)⒀a充CMM的附件。

        存在幾種解決方案，每種解決方案都有其相關(guān)的優(yōu)點和缺點。訣竅在于找到既不會過度殺傷又不會不足的正確選擇。

        在測量中小型零件時，有四種主要的檢查類型。第一個是觸發(fā)式測頭，在零件上采用離散點。第二種是模擬掃描探針，它沿著零件的表面運行，一次獲取數(shù)千個單獨的點。

        激光條紋掃描儀使用激光條紋來獲取表面上成千上萬個點。最后，彩色白光傳感器（CWS）提供了高精度的非接觸式檢查。

圖1：用于汽車零件的塑料連接器需要緊密密封，以消除進水的可能性。

圖2：激光掃描的壓鑄鋁外殼可能具有需要點探測或模擬掃描的功能。

        面對是否要掃描零件的決定時，計量專業(yè)人員固有地傾向于模擬掃描，因為它可以捕獲大量的高精度3D坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并且可以輕松訪問大多數(shù)區(qū)域。它也特別有用，因為很可能捕獲了所有關(guān)鍵功能。

使用模擬掃描可提高結(jié)果的可重復(fù)性，同時降低測量不確定度。但是，實際上，掃描零件的決定更加細微，并且取決于應(yīng)用程序。

        出錯的原因有哪些？

        評估檢查技術(shù)的第一步是查看整個制造過程，并考慮可能出問題的地方。例如，如果零件是塑料部件，那么在材料冷卻和沉降時，是否有較厚的區(qū)域易于收縮？如果答案是肯定的，并且它是具有高公差的關(guān)鍵功能，則應(yīng)對其進行掃描。如果該功能不是很關(guān)鍵并且公差很低，那么觸摸探測可能就足夠了。

        同樣，在評估過程時，應(yīng)考慮組件的使用。用于汽車零件的塑料連接器（例如圖1中所示的連接器）需要緊密密封以消除進水的可能性。盡管連接器具有簡單的功能，可以輕松地對其進行觸碰探測，但連接器形成密封的邊緣可能具有更嚴(yán)格的公差，需要進行模擬掃描。

        熟練的計量專業(yè)人員將從頭至尾審查制造過程，以確定最佳方法。圖2顯示了射釘槍，該射釘槍在原始壓鑄組件上具有一些有趣的功能。

        此外，還有一些加工過程會影響是否掃描的決定。在此特定組件上，公司可以通過激光掃描壓鑄鋁外殼來檢查其輪廓。

        當(dāng)檢查其他特征時，尤其是位于零件表面下方的那些特征，模擬掃描甚至觸摸探測就足夠了。要檢查的另一個功能是組件的配合表面。由于可能存在擬合問題，因此在此類表面上進行模擬掃描可能是更好的選擇。

        公差有什么影響？

        如前所述，給定基準(zhǔn)面所需的公差將影響確定理想的檢查方法。盡管激光掃描自誕生以來已經(jīng)走了很長一段路，但與其他方法相比，其準(zhǔn)確性仍然相對較差。

        當(dāng)公差小于±0.01英寸時，不應(yīng)使用激光掃描，但對于具有由輪廓控制的許多表面的零件上的寬松公差是理想的。觸摸探測可提供更高的精度，但與模擬掃描探頭相比，其重復(fù)性較低。

        模擬掃描被認(rèn)為是檢測零件的最準(zhǔn)確方法，并且可以保持高達±0.0005英寸的公差。彩色白光傳感器（CWS）是一種高精度的非接觸式檢查方法，具有可測量至10納米的能力。CWS用于功能太小而無法使用測頭測量的功能，或用于需要非接觸式測量的組件（例如柔性零件）。

        對于某些醫(yī)療組件，例如圖3所示的股骨，掃描是理想的選擇。這是因為需要對輪廓進行高精度檢查。在某些情況下，如果無法觸摸部件，則最好通過CWS進行非接觸式掃描。CWS對于高反射，透明和無光澤的黑色表面也特別有用。

        在頻譜的另一端，某些部分適合進行離散點探測。具有寬松公差的沖壓零件最適合點探測，在這種情況下，形狀不是問題，并且需要孔位置的輪廓。即使零件可能包含多個功能，掃描也不過分浪費金錢。

        某些零件可能具有帶有多種公差的多個標(biāo)注。在這種情況下，多傳感器CMM將是理想的選擇，因為可以在同一程序中用不同的傳感器測量零件。在圖4所示的自動變速箱的壓鑄頂板上，具有機加工的特征，其孔公差相對較松，但是在內(nèi)部，具有高精度的特征。

        由于零件的功能多種多樣，當(dāng)從供應(yīng)商處收到初始鑄件時，可能會對其進行激光掃描。加工后，建議對端面進行模擬掃描，因為這樣可能會在標(biāo)注上產(chǎn)生嚴(yán)格的公差，因此可以與變速箱形成密封。也可以對鉆孔進行掃描，或者根據(jù)孔的公差進行探測以節(jié)省時間。

        如何測量？

        在評估組件的正確檢查方法時，應(yīng)考慮所需的吞吐量。主要分為三類。單點通常由測頭完成，一次只能進行一次測量，但是大約每秒要進行一點測量。

        模擬探測收集的數(shù)據(jù)類似于筆創(chuàng)建的單行數(shù)據(jù)。屬于此類的傳感器是模擬掃描探針和CWS。對于高數(shù)據(jù)收集，激光條紋傳感器提供了更高的點密度，因為它與畫筆相比更具可比性。

        快速而準(zhǔn)確地收集數(shù)據(jù)是一項強大的功能，但是除非以一種易于理解的方式將其呈現(xiàn)給目標(biāo)受眾，否則不會有任何好處。如今，趨勢是采用激光掃描，因為它速度快，相當(dāng)準(zhǔn)確，并且可以立即捕獲所有需要的數(shù)據(jù)。但是，此功能對于收集檢查關(guān)鍵功能所需的數(shù)據(jù)可能不是必需的。

        一旦收集了數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的問題，或者該如何處理這些信息。目的是僅將物理零件與其CAD模型進行比較嗎？如果是，主要關(guān)注的領(lǐng)域是什么？

        激光傳感器可以收集數(shù)百萬個數(shù)據(jù)點。如果該數(shù)據(jù)的計劃是看零件的外觀，那么該公司就沒有意識到其驗證零件關(guān)鍵特征的真實目的。在許多情況下，過多的點數(shù)據(jù)可能不利于利益，而不是好處–導(dǎo)致軟件和計算流程陷入癱瘓或?qū)⒉槐匾淖⒁饬性诜顷P(guān)鍵領(lǐng)域。

        在檢查不同的探測選項時，最后要考慮的是可用預(yù)算。有一個原因是這個因素是最后考慮的因素，而不是起點。組織應(yīng)首先研究適用于其的最佳技術(shù)。然后，應(yīng)查看收益以及相關(guān)的成本節(jié)省，并計算預(yù)計的投資回報率。只有這樣才能解決預(yù)算問題。

        公司始終在追求下一件大事，以幫助削減成本，提高產(chǎn)量或增加銷售額。這導(dǎo)致一些人跟隨行業(yè)趨勢，并在每次引入新技術(shù)時就加入潮流。

        但是，僅僅因為競爭正在進行，并不一定意味著它對每家公司都是正確的。做事和做好事有區(qū)別。縮小最佳選擇的工作量，但是通過適當(dāng)?shù)念A(yù)見和調(diào)查，理想的解決方案很快就會出現(xiàn)。

        業(yè)界向掃描解決方案邁進的部分原因是由于提高了生產(chǎn)量，也歸因于零件打印的創(chuàng)建方式。過去，零件的寬度和長度尺寸被引用。

        如今，產(chǎn)品生命周期不斷縮小。要使用寬度和長度來迭代現(xiàn)有零件，太復(fù)雜且更改時間太長。當(dāng)零件的整個形狀由輪廓控制時，更改CAD模型所需的時間將大大減少。由配置文件控制的零件也適用于嵌入式GD＆T配置文件控件。當(dāng)特征的位置包含在零件的輪廓中時，掃描特別有用。