产品表面波纹特征测量中μsurf mobile的应用

　　1 概述

　　客户对产品质量的感觉，表面光泽度起到了举足轻重的作用。从原材料到机器内进行加工直至成品喷涂完成。整个生产链中影响工件表面质量的因素有许多。镀膜和刷漆的目的都是保护原材料的品质，改善其性能。然而，表面粗糙度是表面抛光的决定性因素。工件表面的一个重要质量标准就是涂层和亮光表面的观感，例如汽车或家具。

　　2 外观质量要求的标准

　　具体要求是统一的工件表面依据光泽和颜色，允许工件表面反射率在一个很大范围内变化且对比很明显（拍出特殊性图片）。不论从近距离还是较远距离观察都能够满足规则要求的品质，并且很重要的是能够避免涂层产生桔纹或水印。

　　外观质量的量化主要依据是标准波状特征，表面的波纹是分成五个波长从 0.1-30mm,振幅越低，亮度越大，从而表面质量越好。因此，具有相似性和再现性的波纹特征是建立测量系统的一个基础的充分条件。

　　3 仅仅检测最终产品是不够的

　　客户所要求的波纹特征的差异是从基层开始的，基层、工具和第一层涂层不同的粗糙度和三维结构，会导致涂层的波纹结构发生变化。从第一层涂层开始，向不同的涂层传播。只是检测最终产品，是不能充分地控制和优化表面处理的工艺。在这方面的分析必须从第一层涂层的生产过程阶段开始，不仅涵盖了生产工具和原材料，而且还有中间的步骤到最终产品。用这种方式，它也可以尽可能地减少废料。

　　汽车车身外表涂层是否具有良好的外观质量，受制于制造车身过程中的许多参数影响，一般来说，车身面板是由用精轧辊处理过，表面粗糙度在一定范围内得冷弯薄壁型合金钢制造的，用来提高镀膜的质量。

　　这是工件的涂装工序。第一层用的是阳极泳装涂料，主要用于防腐。然后在大多数情况下，填充涂料应用于消除工件表面的不均匀，其次是一个含有颜料的底漆。许多汽车制造商正在引进无填料的涂层系统，使其能够采用一致的测量技术。清漆作为第四层，也叫面漆。

　　目前汽车行业广泛采用的测量技术只能检测已涂漆的表面，这对汽车行业的涂层测量来说是远远不够的。该测量技术无法检测 生产工具，原材料或二道底漆结构。同时，在测量反射率非常高的或粗糙度数值很大的表面时，它得出来的数据不那么可靠。

　　4 在各种生产环境中都可以灵活使用

　　相比其他的测量技术，NanoFocus 光学共聚焦的无损测量技术，只有一个测量系统，能在生产的所有阶段测量表面波纹特性。

　　μsurf mobile3 D 系统对测量大型工件尤其好用。由于其稳固的结构和接近式测量方法，它得以灵活地使用到整个产品链。在汽车行业，这意味着它的应用范围包括调整轧辊、薄钢板和各个涂层的涂料三维结构。例如，μsurf mobile 提供了一种可靠的方法检查轧辊表面形貌（粗糙度、波纹特诊），以及冷轧薄钢板的表面三维结构。

　　此外，mobile 可以对所有的涂层和基层钢板的结构和波度特征进行精确地分析，即使随机抽取在生产过程中任意时期的样本，该测量系统也可以区分材料和加工条件对工件表面的影响，并给出一个客观的评价。

　　在 μsurf 系列中，便携式移动系统仅仅重 4.5 公斤，可以迅速装备现场使用，测量时间超短，每秒可以测量超过30000 点。让人惊喜的是，共聚焦系统操作对材料没有要求且不需要样品置样。更厉害的是，即使有纤维在工件表面，也不影响测量系统获取工件表面波纹特征
　　
　　5 准确的结果数据和自动化测量方法

　　获取波纹特征数据，表面轮廓沿直线自动追踪30-50mm 的测量结果。在汽车行业的表面外观测量的要求是，在43mm×0.8mm 的范围内移动和测量 56 个点，每个点必须包含 500 多个剖面图，基于波纹特征的振幅来评估轮廓并自动得出表面外观的分析结果，实时记录下来，通过计算各个波段振幅的结果来提供相关涂料外观的质量信息。

　　6 结束语

　　综上所述，μsurf mobile 简化了测量工序，它能完成大部分的预先设置好的任务，现在用户不须使用三种不同的测量设备来充分提取工件表面特征。通过工件表面的颜色和粗糙度来评估整个工件轮廓。它也可以检测金属漆面，这个在别的流程中可能认为是一个困难。

　　使用一个测量系统对各个生产阶段进行检测，它可以提供一个更有效的、更具有对比性的测量数据。

　　参考文献
　　
　　[1]熊有伦，等。机器人学[M].机械工业出版社。
　　[2]王植槐，等。汽车制造检测技术[M].北京理工大学出版社。
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