1. 行业背景和测量挑战
最近,一位客户提出:“能否在一次装夹中测量微型螺纹的螺距、侧面角、节圆直径和过线距离,且无需接触螺纹侧面?” 这个问题看似简单,实则隐藏着三个行业普遍存在的难题:侧面遮挡和变形、接触式测量造成的损坏以及参数分散在多个量规上。为了应对这一挑战,DILAMA 的 DSMY 系列光学轴测量机采用 ±18° 可倾斜光路,以匹配螺旋角,从而在一次装夹中即可完成全参数非接触式螺纹测量。
螺纹是机械制造中最广泛使用的传动和紧固结构——从汽车紧固件和医用骨螺钉到微型导螺杆、驱动蜗杆以及当今人形机器人核心部件——行星滚柱丝杠,无处不在。螺纹部件的全参数精度直接决定了装配配合、传动效率和疲劳寿命。然而,螺纹的螺旋几何形状是光学测量和接触式测量共同的技术难点,传统方法难以满足微型高精度螺纹的测量需求。
侧面遮挡和变形导致侧面角度和根部轮廓无法测量。螺旋角使得在固定的垂直光路下,侧面壁相互遮挡,因此侧面角度和根部半径等轮廓难以清晰成像,从而导致螺距、导程和螺距直径的测量值发生偏移。光学投影仪和工具显微镜无法完整呈现侧面轮廓,且依赖于手动对焦,因此微米级的偏差会被逐步放大。
对微型和软质螺纹进行接触式测量容易造成损坏,且只能测量单一参数。螺纹规、三线法和螺纹千分尺直接接触螺纹侧面,容易在微型、涂层或软质螺纹上造成划痕和变形。此外,单个螺纹规只能测量一个参数——测量节圆直径的螺纹规无法测量侧面角度,而测量节距的螺纹规无法提供过线距离。
2. 解决方案: DSMY系列
DSMY系列是DILAMA公司面向微型旋转体和螺纹传动部件的光学轴测量机,测量范围为220×30毫米。它利用一系列核心技术,在一次夹紧中即可完成全参数光学螺纹测量。
±18°可倾斜光路
光路角度与螺旋角动态匹配,因此可以无遮挡或投影畸变地成像牙侧,清晰地再现牙侧角和牙根轮廓。这使得单次测量即可精确测量牙距、导程、牙侧角、牙体轮廓、牙节直径和弓丝间距,取代了以往使用多个量规逐项测量的做法。
双远心光学系统 + 2500万像素面扫描相机
该相机单次旋转即可扫描超过1000 个独立圆,并在数秒内完成测量,且点密度一致。亚像素边缘提取可实现 0.1 μm 级识别,配合0.0001 mm 分辨率标尺,可实现0.9 + D/100 μm的直径测量精度。
花岗岩机身 + Haycise 数据循环
花岗岩底座和立柱的热膨胀系数仅为 4.6×10⁻⁶/°C,有效抑制了微变形,从而实现长期、可重复的高精度测量。数据自动存档并防篡改,支持 SPC 过程分析和 MES/Q-DAS 集成,报告格式包括 PDF、dfq 和 CSV。
3.实施结果
精度。 ±18°可倾斜光路消除了侧向遮挡和畸变,因此可在单次夹持中测量间距、引线、侧向角、间距直径和导线间距——直径测量精度为0.9 + D/100 μm,亚像素识别精度为0.1 μm。测量结果可重复且可追溯。
效率极高。只需一次夹紧,几秒钟即可完成全参数测量,取代了以往需要多台设备、多工位旋转测量仪、三线测量、光学投影仪和三坐标测量机的繁琐操作,将单件检测时间从几分钟缩短到几秒钟。只需轻扫条形码即可切换程序,无需重新设置夹具,完美适应多品种、小批量生产。






