工業基礎專欄 | 工具機地腳支撐數位化水平調教檢測工具發展分析

前言
工具機已邁向工精度與高可靠度發展，近期智能化及智慧化量測設備開發更是工業4.0主要研究目標，為了提升工具機整體附加價值，工具機周邊檢測設備與系統開發精度提升勢在必行，目前工具機再水平調教依然使用氣泡式水平儀進行調教，此方法及過程常因人為觀察誤差及精度限制，不易進一步改善工具機水平調教精度，為此精機中心與勤益科技大學合作開發出工具機地腳支撐數位化水平調教檢測工具。本文將針對此數位檢驗設備其應用進行介紹。
工具機地腳支撐數位化水平調教檢測工具發展分析
為了提升工具機地腳支撐水平調教技術，透過工業基礎技術專案計畫開發數位水平調教檢測工具與其調教方法，使數位水平調教工具解析度達到0.002 mm/m(0.0001°)，最大量測誤差僅0.0051 mm/m(0.0003°)，並透過製程能力分析中Ca值屬於B等級範圍之上，及Cp值皆為A等級2.3之上。
目前業界最常使用氣泡式水平儀進行水平校正，但隨著加工品質提升在機械業設備精度隨之日漸嚴苛，而目前國外已有許多電子式水平儀，並具有高精度、高解析度、高穩定性且攜帶方便使用方法簡單容易上手，但由於價格昂貴，故各國越來越多自行開發高精度電子式水平儀。此次開發以電解式傾斜感測器作為核心，搭配信號調節器(signal conditioner)作為感測器訊號輸出，並且使用無線藍芽傳輸將擷取數據與電腦連接，水平檢測系統進行數據記錄、存取與即時顯示誤差位置與路徑，最後再搭配工具機地腳支撐調教技術，做為完整的數位化水平調教工具之解決方案。經運用變異數分析(ANOVA)及通過各項檢定係數標準取得工具機運動誤差型式各迴歸方程式，於本計畫所開發人機介面進行數值預測，如圖1所示。

圖1運動直線度預測軟體介面