1. 量具的作用
量具通常是指一类专用或者通用的测量工具,一般有数字或者刻度显示,适用于某一类型零件或者某一类型尺寸的计量检验。
在生产制造业务中,量具被广泛的使用于加工、检验等环节,如在机械加工过程中,使用量具对工件尺寸、角度、弧度等进行测量检查,确保满足加工图纸的设计;又如在产品组装过程中,使用量具对装入的关键零件进行尺寸复检,或者对产生的装配尺寸如间隙等进行测量,确保满足装配工艺要求……
计量检验是生产制造和质量检验过程中必不可少的环节,而量具作为计量的基本工具,其应用的广泛性和重要性不言而喻。
2. 常用的量具类型
量具的类型很多,有标准量具,如各种量块和粗糙度对比样块等;有通用量具,如卡尺、百分表等;还有一些专用的量具,也就是为一些特殊尺寸或者结构针对性设计的测量工具。而在这其中使用得最为广泛和频繁的还是通用量具,如游标卡尺、千分尺、百分表、千分表、外径千分尺、塞尺、标尺等。
常见的传统量具示例如下图:
3. 量具的智能化发展
传统的量具一般为机械式,使用过程中需要辅助人工读数并手工记录结果,在几十年的发展过程中,传统量具和计量技术发挥了巨大和不可替代的作用。
在智能制造快速发展的今天,计量技术越来越成为信息化制造中的一个重要基础,自动化、信息化已经是计量技术和器具发展的必然趋势。而传统量具相对而言存在读数人工依赖、手工记录、整体操作效率低等不足,已经满足不了“智造过程”对计量效率和准确度的高标准和要求。
在这种情形下,数字化量具应运而生,并且得到了快速的发展和应用。
数字化量具在保留传统量具机械结构和功能的基础上,增加了现代电子化技术,一般带有独立电源、数字化显示和数据传输等主要功能。
独立电源:一般可充电待机使用,为数显和数据传输提供电力支持。
数字化显示:能将计量结果数字化显示,便于直观高效的读取结果,而不需要进行人为的刻度换算。
数据传输:数据上传,配合对应信息化系统的使用,可一键将计量结果上传至系统,与测量或者检验对象关联,无须手工记录或者输入,可极大的提高操作效率,防呆防错。
传统量具和数字化量具外观结构对比如下图(以游标卡尺为例):
4. 数字化量具组成
最简单的数字化量具为数显量具,即只具备独立电源和数字化显示功能,方便计量过程中结果的读取,它是用直观的测量结果数字替代刻度的人工换算,在一定程度上提升了计量效率和便捷程度。
而在实际的现代智能制造工业应用中,最能代表量具数字化发展的还是具备数据传输功能的完整型数字化量具,而根据数据传输方式的不同,一般有有线传输和无线传输两种类型。
有线传输类型:采用标准接口的数据线连接量具本体和电脑端,通过量具本体上的触发按键,可一键上传数据至电脑。
无线传输类型:量具本体上配有数据发射器(内置或外插式),电脑端配置有微型数据接收器,通过发射器上的触发按键,可一键上传数据至电脑。
发射器及接收器示例如下图:
5. 数字化量具应用
数据传输功能作为数字化量具的核心和代表功能,也决定了数字化量具只有在配合相关的数据管理软件系统使用时才能发挥其智能化的特性和价值。
武汉佰思杰科技有限公司依托其自主研发的Nebula Platform(如上图)智能制造平台,深耕软硬一体化集成能力,其中的数据采集监控组件IOT Enabler,具备广泛和强大的底层硬件集成能力。
对于数字化量具,通过底层硬件接口的简单配置和开发,佰思杰IOT Enabler已经全面打通兼容市场上几乎所有的数字化量具品牌及类型,并在其信息化系统项目上实现了普遍性应用。
如在佰思杰承接的某车某智能制造项目中,有将近三十台无线数字化量具(包括卡尺、深度尺、千分尺)投入了使用。
配合佰思杰公司开发的智能制造系统中的在线检测模块,实现了过程数据自动采集储存、数据与产品自动关联、产品质量系统自动判定和质检流程进度全程可视化等重要功能,具备典型的制造过程智能化特性。
6. 结语
智能制造的发展,不断的推动制造软件的优化和硬件的革新,量具的数字化就是硬件革新的代表之一。软硬件高度的一体化集成是必然的发展趋势和需求,硬件的革新也不断的推动着如佰思杰这样的工业软件企业坚持自主研发,不断探索和扩大工业软件的功能边界和外延兼容性,为制造业智能化发展贡献自己的一份力量。
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