在线投影图像测量仪是一种装在生产线上、利用光学投影轮廓对轴类零件外径进行非接触测量的设备。简博斯JG-M1040就是其中用于活塞销、气门杆这类中小型轴类零件在线测径的型号。它不取代三坐标测量室,而是把“每件都要量”这件事搬到磨床出料口,随零件流动逐件出数据。
活塞销产线为什么需要在线测径

活塞销连接活塞和连杆,外径公差通常在±2μm量级,一条产线月产可以到几十万件。传统做法是操作工拿千分尺抽几件,再隔几小时送三坐标。问题在于,抽检只能证明“抽到的那几件合格”,不能证明整批合格。无心磨床的砂轮磨损是渐进的,可能上午十点换的砂轮,下午两点已经磨出一批超差件,抽检间隔一拉长,废品就流到下道工序。
在线测径的思路是把测量头架在出料传送带上方,零件加工完随皮带过来,经过测量视野的一瞬间完成拍摄和计算,合格件流走,超差件由分选机构踢出去。这样做的目的不是提高单件测量精度,而是把检测覆盖率从百分之几提到逐件,同时让尺寸数据跟着零件走。
JG-M1040装在出料口是怎么工作的
这个测量头用的是双远心光学系统。发射端和接收端都配了远心镜头,光线近似平行地穿过零件,另一端成像传感器拍下零件的投影轮廓。为什么不用普通镜头?普通镜头有透视关系,零件离镜头近一点、远一点,成像大小就变;传送带本来就有跳动,零件在上面还会滚动,普通镜头测出来的尺寸会跟着位置飘。双远心光路在±10mm景深范围内把这种位置变化带来的测量值波动压到标称精度的10%以内,传送带晃一点、零件滚一下,尺寸读数仍然稳。

测量节拍方面,从触发、曝光、图像传输到尺寸计算、结果输出,单次全流程是85ms,折算下来每分钟大约能测700件。活塞销产线每分钟出几百件,这个速度跟得上,不会在测量工位前堆件。
测量头算完外径、圆度这些参数后,结果通过控制器的I/O口给分选信号。JG-MK100控制器提供6路输入、12路输出,NPN/PNP都兼容,可以直接对接产线PLC,不需要额外加转换模块。
几个关键参数

实际跑起来的几个细节
第一个是定位。很多车间担心“零件在传送带上歪一点、偏一点,是不是就测不准”。这台设备用的是低失真镜头,全视野范围内测量一致性比较高,零件不需要严格摆在正中央,在视野范围内任意位置测量结果差别不大。这意味着工装不用做得非常精密,传送带本身的导向就够了。
第二个是不合格品剔除。测量超差后,控制器给PLC一个信号,由产线原有的气吹或挡销机构把件踢出去。这里要注意分选机构的响应延迟,安装时把测量点和剔除点之间的距离、皮带速度算好,否则会踢错件。
第三个是数据落地。GigE接口把每件的测量值、时间戳、合格状态实时传到工厂MES,数据和工件序列号绑定存储。后面做SPC、追溯,调出来的就是全量数据,不用再靠手抄台账。
常见问题
问:JG-M1040能不能测圆度?
答:可以。它在一次轮廓拍摄中同时计算外径和圆度,不需要额外工位。圆度数据同样进控制器,可以在SPC控制图里单独监控。
问:零件表面有切削液、水雾影响测量吗?
答:会有影响。一般在测量头前加一段气吹把零件表面吹干净,同时加遮光罩挡住环境光。安装位置尽量选在传送带振动较小的区段。
问:测出来的数据怎么追溯到具体某件?
答:控制器把测量值和扫码枪读到的序列号绑定,通过GigE上传MES。输入序列号或批次号,就能调出那一件或那一批所有件的尺寸数据。
问:和三坐标测量室是什么关系?
答:在线测径做的是100%逐件筛查和过程监控,三坐标做的是首件确认和量值溯源。两者配合使用,不是互相替代。