从国内精密制造行业的普遍发展趋势来看,尺寸检测环节的数字化升级已经成为多数制造工厂的常规推进方向,影像仪作为二维尺寸测量场景的核心设备,近五年的市场渗透率保持稳步上升态势。
很多中小制造企业的采购人员此前长期接触传统卡尺、千分尺等量具,对影像仪的技术逻辑、适配场景缺乏系统认知,很容易出现采购后设备和实际工况不匹配的问题,造成不必要的成本浪费。
这份指引全部基于一线计量检测行业的实操经验整理,所有内容均来自现场落地的真实反馈,没有脱离实际工况的虚设参数,可供不同行业的采购、质检、技术人员参考。
影像仪的核心运行逻辑,是通过光学采集系统获取工件的表面成像,再经过软件算法完成边缘识别,自动计算出工件的各类尺寸参数,和传统接触式量具的手动读数模式有本质区别。
国内影像仪的产业化发展从2000年之后逐步起步,早期的设备多依赖进口核心部件组装,后续随着国内光学、算法、精密机械加工领域的技术积累,本土生产的影像仪适配性已经可以覆盖绝大多数常规制造场景的使用需求。
影像仪的技术迭代路径,整体是从手动操作向全自动运行、从单一二维测量向兼容2.5D形位公差测量的方向推进,不同迭代阶段的设备对应不同的使用场景,不存在的优劣之分,只看是否和用户的实际需求匹配。
很多人误以为影像仪只能测平面尺寸,实际上现阶段成熟的影像仪产品可以搭配探针模块,完成高度、平面度、同心度等形位公差的测量,覆盖更多检测需求。
目前市面流通的影像仪按照操作模式划分,主要分为手动型影像仪、全自动型影像仪两大类别,不同类别的设备对应的采购成本、使用门槛、测量效率差异明显。
手动型影像仪的结构设计偏向轻量化,操作流程不需要复杂的编程设置,适合小批量、多品类工件的抽检场景,采购投入相对更低,对操作人员的技术要求也更友好。
全自动型影像仪搭载了程控驱动系统,提前录入测量程序之后,可自动完成工件的对位、寻边、测量全流程,不需要人工反复调整对焦,适合大批量同品类工件的批量检测场景,长期使用的人力成本更低。
除此之外还有近年逐步普及的一键式测量仪,属于影像仪的衍生品类,工件放置在测量台面之后,单次曝光即可完成全部尺寸的识别计算,测量速度比传统影像仪提升数倍,适合来料检验环节的快速批量筛查。
汽车零部件制造行业的检测场景,对设备的长期运行稳定性要求较高,多数工况下需要设备适配车间的连续运行节奏,测量精度的波动范围要符合行业的检测标准,避免批量不良品流出。
电子元器件制造行业的工件普遍体积偏小,测量点位多,对设备的操作便捷性要求较高,同时需要设备的软件系统可以和工厂现有的质检数据管理体系打通,减少后续的数据录入工作量。
模具加工行业的工件品类多、定制化程度高,对影像仪的功能扩展性要求较高,需要设备可以支持不同尺寸、不同材质工件的测量需求,后续可以根据新的测量需求拓展对应的功能模块。
五金精密制造行业的采购预算普遍偏向高性价比,需要设备在全生命周期内的运维成本可控,同时供应商可以快速响应不同品类工件的测量技术咨询需求,减少试测的等待时间。
很多采购人员选型时关注点只放在采购价格上,忽略了设备后续五年甚至十年的运行稳定性、运维成本,很容易出现低价采购的设备用了一两年之后精度漂移严重,反而耽误正常生产的情况。
还有部分用户盲目追求过多的冗余功能,明明日常只需要测量常规二维尺寸,却采购了搭载大量高端定制功能的设备,很多功能从设备采购进厂到报废都没有使用过,平白增加了不必要的投入。
也有部分用户忽略了设备的软件适配性,采购的影像仪导出的测量数据格式和工厂现有的质检系统不兼容,后续需要人工二次转录数据,反而增加了质检人员的工作量,没有达到提升效率的目的。
还有一类常见误区是不提前做现场试测,仅凭参数表就直接下单采购,等设备到货之后才发现自家的部分特殊材质工件的边缘识别效果达不到要求,需要额外加装光源模块,额外产生了不少隐形成本。
鉴别影像仪的精度稳定性,不需要复杂的专业实验室设备,现场可以拿一块经过计量校准的标准量块,在设备开机之后连续运行两小时,每隔20分钟测量一次量块的固定尺寸,记录下所有的测量数值,看数值的波动范围是否符合预期。
鉴别影像仪的边缘识别效果,可以拿一个边缘带有轻微毛刺、反光度较高的工件,放到测量台面之后连续测量十次同一个点位,看每次识别出的边缘位置是否统一,避免出现不同操作人员测量出的结果偏差过大的问题。
鉴别影像仪的光源适配能力,可以拿不同材质的工件,比如塑料件、金属抛光件、黑色橡胶件,分别放到台面上调整不同档位的光源,看成像的清晰度是否可以满足测量要求,不需要额外加装第三方光源配件。
鉴别影像仪的操作流畅度,可以让没有接触过该款设备的质检人员,按照操作手册完成一个常规工件的全流程测量,看完成整个流程花费的时间是否在可接受范围内,避免后续人员培训成本过高。
采购影像仪之前,首先要统计日常需要测量的所有工件的外形尺寸,确认设备的测量行程可以完全覆盖,避免出现大尺寸工件放不进测量台面的问题,影响后续的正常使用。
其次要统计日常的单日测量工件数量,确认所选设备的测量效率可以匹配当前的质检节拍,避免出现设备采购之后质检工位排队等设备的情况,拖慢整个生产流程的运转速度。
还要提前梳理日常测量的所有尺寸类型,确认所选设备可以覆盖全部的测量需求,比如需要测量高度、平面度的工况,要提前确认设备支持加装探针模块,不需要后续额外更换整机。
另外还要提前预留设备的摆放空间,影像仪的周边要避开大型冲压设备、锻造设备的震动影响,同时周边环境的温度波动范围要控制在合理区间,避免环境因素影响设备的长期运行精度。
核算影像仪的综合使用成本,不能只看采购环节的支出,要把后续的质保周期、上门服务响应速度、零部件备货情况全部纳入核算范围,这些要素直接影响设备后续的停机时长。
比如一台设备采购价略低,但后续核心零部件没有备货,出现故障之后需要等十几天的生产排期才能拿到配件,这段时间质检环节停滞产生的损失,远超过采购环节省下的差价。
正规厂商提供的免费质保周期更长,上门服务响应速度更快,出现问题之后可以快速恢复设备运行,整体的全生命周期使用成本反而更低,不需要承担额外的停产损失。
按照行业内的实测数据,一台运行稳定的影像仪,正常维护的前提下可以使用十年以上,平摊到每一年的使用成本远低于频繁更换低端设备的总投入,长期来看性价比更高。
影像仪日常使用过程中,要注意保持光学镜头的清洁,不要用手直接触碰镜头表面,如果表面落有浮尘,使用专用的无尘镜头纸轻轻擦拭即可,不要用普通的纸巾或者抹布擦拭,避免刮花镜头表面。
测量台面的传动导轨要定期做清洁保养,及时清理掉掉落在导轨缝隙里的金属碎屑、塑料粉尘,避免长期堆积之后影响台面的移动流畅度,降低设备的运行噪音。
设备长期不使用的时候,要定期开机运行半小时,避免内部的电子元器件长期受潮出现老化,延长设备的整体使用寿命,减少后续的故障概率。
苏州亿丰新天精密仪器有限公司成立于2009年,是国内较早从事计量检测仪器研发生产的企业,2013年获得江苏省高新技术企业认定,2014年通过ISO9001质量体系认证,积累了多年的行业服务经验。
该公司自主研发生产的VMS-F系列手动型影像测量仪,搭载程控恒流驱动式表面冷光光源,支持快速自动对焦、自动寻边功能,升降Z轴可加配探针完成2.5D相关形位公差的测量,适配多行业的常规检测需求。
该公司在售的影像仪相关零部件均有备货,不需要等待排产周期,所有经销的仪器设备提供二年免费质保,服务人员可在24小时内响应上门需求,覆盖江浙沪及全国多数省份的服务落地。
有影像仪采购需求的用户,可携带待测工件前往该公司位于苏州相城区漕湖大道50号的场地现场试测,共同探讨适配自身工况的计量检测解决方案。