當(dāng)歐洲航天局（ESA）在籌備進(jìn)行需要多年宇宙旅行的太空探測(cè)器時(shí)，最首要的任務(wù)就是：達(dá)到精度的極致。LT Ultra（一家高光學(xué)精密金屬制造商）采用卡爾• 蔡司的測(cè)量技術(shù)來(lái)保證如此高的精度要求。 -F *j`
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作為歐洲首個(gè)水星計(jì)劃，探測(cè)器將在歷時(shí)6 年的旅程中， 軌道運(yùn)行預(yù)計(jì)一年甚至兩年，經(jīng)歷的溫度范圍從零下40 到零上300 攝氏度，該計(jì)劃當(dāng)然不會(huì)像是在公園里散步那樣愜意。因此， 針對(duì)2014 年所有預(yù)計(jì)運(yùn)行到達(dá)離太陽(yáng)最近的行星的部件都必須滿足特殊的高要求。其中包括測(cè)高儀，伯爾尼大學(xué)的空間研究人員已經(jīng)在測(cè)高儀的電路板上放置了探頭。它將以小于一米的精度計(jì)算行星的整體表面數(shù)據(jù)。 rz3&khi
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測(cè)高儀由三個(gè)主要部分組成：向行星發(fā)射短脈沖的激光儀、捕獲從表面和反射板反射的激光束的望遠(yuǎn)鏡、四個(gè)精心加工的鋁制零件。這些反射板反射強(qiáng)烈的太陽(yáng)光和以一定的角度入射的雜散光，保護(hù)激光儀和望遠(yuǎn)鏡不受損傷或損壞。由位于德國(guó)Herdwangen-Schonach 的LT ULTRA 技術(shù)有限公司生產(chǎn)的七個(gè)組件將其配置到每一個(gè)反射板上。因而它們的制造必須滿足很高的要求，生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗(yàn)需要自始至終保證嚴(yán)格控制。 o?b"B+#
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測(cè)量技術(shù)需同步配置 {!-w|&bF
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擁有70 名員工的LT Ultra 精密技術(shù)有限公司，是高性能金屬光學(xué)、超精密設(shè)備、空氣軸承組件和激光束引導(dǎo)組件的制造商。公司成立于1995 年，其產(chǎn)品常用于機(jī)場(chǎng)的行李掃描儀，也用于日內(nèi)瓦歐洲粒子物理研究所所需要的新型粒子加速器的制造。 qOng?(I
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LT Ultra 專(zhuān)業(yè)從事超精密設(shè)備的制造：機(jī)床精度小于1 微米。然而，他們認(rèn)為只有準(zhǔn)確的加工是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的：“如果沒(méi)有相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備，要達(dá)到今天的高精度要求完全不可能，”LT Ultra 總裁Richard Wideman 先生解釋說(shuō)，“我們的生產(chǎn)裝備正變得越來(lái)越精密。測(cè)量技術(shù)也必須保持同步配置。”正是這個(gè)原因，公司從卡爾• 蔡司購(gòu)買(mǎi)了PRISMO ultra 測(cè)量機(jī)。過(guò)去， LT Ultra 對(duì)許多精度要求特別高的測(cè)量主要依賴(lài)于外部服務(wù)供應(yīng)商提供的設(shè)備。由于常常無(wú)法按要求完成各種任務(wù)，因此大大放慢了工作進(jìn)度，致使許多項(xiàng)目無(wú)法按時(shí)進(jìn)行。對(duì)該公司來(lái)說(shuō)， 要接受歐洲核子研究委員會(huì)或歐洲航空局的訂單，PRISMO ultra 測(cè)量機(jī)是非常必要的。 4gYP .h:,
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推動(dòng)測(cè)量技術(shù)達(dá)到極限 9_HEImk
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“該測(cè)量機(jī)對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的技術(shù)里程碑，”Wideman 總結(jié)說(shuō)�？�• 蔡司專(zhuān)為該公司配置的PRISMO ultra 已經(jīng)在此期間投入運(yùn)行。該標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的橋式測(cè)量機(jī)已經(jīng)達(dá)到0.6 微米的精度。對(duì)大多數(shù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，這種高水平的精確度通常已經(jīng)足夠， 但并不表示可以滿足所有需求。例如：用于水星計(jì)劃的厚度僅為幾十分之一毫米反射板上的零件，要求精度小于250 納米， 達(dá)到這樣的要求一切工作才能正常進(jìn)行。這對(duì)測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)可不是一件輕松的事情。 p}j{ <y
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卡爾• 蔡司廣泛地與應(yīng)用技術(shù)、電子技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)的專(zhuān)家一起工作，成功地解決了這些挑戰(zhàn)。PRISMO ultra 的每個(gè)組件都經(jīng)過(guò)手選，并經(jīng)過(guò)了精心的裝配，每一個(gè)細(xì)節(jié)都考慮得仔細(xì)周全，從而使得PRISMO ultra 能夠完全滿足這些高精度要求。 0A aN
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然而，反射板對(duì)測(cè)量技術(shù)提出了額外的要求：鋁部件的光學(xué)面是極為敏感的，容易被接觸式傳感器劃傷。通常可以通過(guò)使用光學(xué)掃描和非接觸式傳感器克服這種困難。然而，具體零件復(fù)雜的幾何形狀和不同的表面結(jié)構(gòu)，與高精度要求結(jié)合在一起，使光學(xué)測(cè)量技術(shù)的使用成為泡影。接觸式測(cè)量成為了不二的選擇。 7$^V_{ej
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卡爾• 蔡司的專(zhuān)家們對(duì)接觸式傳感器的控制器參數(shù)進(jìn)行了大量優(yōu)化，并專(zhuān)門(mén)針對(duì)這項(xiàng)特殊工作修改了軟件設(shè)置。因此，測(cè)針只是非常輕微地接觸工件，完全能確保不損壞敏感的工件表面。 H\O|Y@uVr
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成功的重要條件 E[$['0
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只要按下按鈕，PRISMO 測(cè)量機(jī)就開(kāi)始掃描整個(gè)工件。對(duì)于反射板組件，PRISMO 對(duì)大約300 個(gè)內(nèi)部和外部測(cè)量點(diǎn)的形狀和位置的標(biāo)稱(chēng)尺寸進(jìn)行測(cè)量比較。每一部件都像一個(gè)扁平的、有光澤的無(wú)底鍋，但并不是特別薄，它只是一個(gè)雙曲橢圓形。 #Q;#A |EZ
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在測(cè)量之前，鋁件需要在超精密車(chē)床上進(jìn)行約幾個(gè)小時(shí)的多道工序加工。在這些加工工序之間，鋁件還需要被冷卻到零下40 攝氏度，然后再加熱到零上80 攝氏度以消除張力。最后， 在電鍍槽內(nèi)進(jìn)行電化學(xué)處理使工件具有光澤的外觀。可以說(shuō)在所有的過(guò)程中若沒(méi)有可靠的質(zhì)量檢驗(yàn)，每一個(gè)步驟都將毫無(wú)價(jià)值。如果LT Ultra 不曾在新型測(cè)量機(jī)上進(jìn)行投資，有誰(shuí)知道LT Ultra 的產(chǎn)品能去水星旅行。Wideman 對(duì)一件事是肯定的：“質(zhì)量檢驗(yàn)是我們的命脈。（來(lái)源：卡爾• 蔡司）
