三坐標(biāo)測量儀構(gòu)成及原理簡介

三坐標(biāo)測量儀是指在一個六面體的空間范圍內(nèi)，能夠表現(xiàn)幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標(biāo)測量機(jī)或三坐標(biāo)量床。三坐標(biāo)測量儀又可定義“一種具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導(dǎo)軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號，三個軸的位移測量系統(tǒng)(如光柵尺)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計算機(jī)等計算出工件的各點(diǎn)(x，y，z)及各項功能測量的儀器”。三坐標(biāo)測量儀的測量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。

三坐標(biāo)測量儀三軸均有氣源制動開關(guān)及微動裝置，可實現(xiàn)單軸的精密傳動,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用高性能手動三坐標(biāo)專用系統(tǒng)，可靠性好。應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機(jī)械制造、工裝夾具、汽摩配件、電子電器。

三坐標(biāo)測量儀 - 基本構(gòu)成

全封閉框架移動橋式測量機(jī)是一種精度高、測量速度快、性能穩(wěn)定的測量系統(tǒng)。具有兼容多測頭系統(tǒng)功能：光學(xué)CCD影像測頭、激光測頭，具備極佳的性價比;能夠滿足車間檢測需要，廣泛應(yīng)用于各種零件、工裝夾具尺寸檢測及模具制造中的尺寸測量和復(fù)雜形面的快速掃描檢測。

性能特點(diǎn)

1、 X向橫梁：采用精密斜梁技術(shù)

2、Y向?qū)к墸翰捎锚?dú)特的直接加工在工作臺上的整體下燕尾槽定位結(jié)構(gòu)

3導(dǎo)軌方式：采用自潔式預(yù)載荷高精度空氣軸承組成的四面環(huán)抱式靜壓氣浮導(dǎo)軌

4、驅(qū)動系統(tǒng)：采用本產(chǎn)高性能DC直流伺服電機(jī)、柔性同步齒形帶傳動裝置，各軸均有限位和電子控制，傳動更快捷、運(yùn)動性能更佳

5、Z向主軸：可調(diào)節(jié)的氣動平衡裝置，提高了Z軸的定位精度

6控制系統(tǒng)：采用進(jìn)口的雙計算機(jī)三座標(biāo)專用控制系統(tǒng)

7、機(jī)器系統(tǒng)：采用計算機(jī)輔助3D誤差修正技術(shù)(CAA)，保證系統(tǒng)的長期的穩(wěn)定性和高精度。

8、測量軟件：采用功能強(qiáng)大的3D-DMIS測量軟件包，具有完善的測量功能和聯(lián)機(jī)功能。

三坐標(biāo)測量儀 - 功能原理

簡單地說,三坐標(biāo)測量機(jī)就是在三個相互垂直的方向上有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、測長元件、數(shù)顯裝置，有一個能夠放置工件的工作臺(大型和巨型不一定有)，測頭可以以手動或機(jī)動方式輕快地移動到被測點(diǎn)上，由讀數(shù)設(shè)備和數(shù)顯裝置把被測點(diǎn)的坐標(biāo)值顯示出來的一種測量設(shè)備。顯然這是最簡單、最原始的測量機(jī)。有了這種測量機(jī)后，在測量容積里任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值都可通過讀數(shù)裝置和數(shù)顯裝置顯示出來。

測量機(jī)的采點(diǎn)發(fā)訊裝置是測頭，在沿X，Y，Z三個軸的方向裝有光柵尺和讀數(shù)頭。其測量過程就是當(dāng)測頭接觸工件并發(fā)出采點(diǎn)信號時，由控制系統(tǒng)去采集當(dāng)前機(jī)床三軸坐標(biāo)相對于機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值，再由計算機(jī)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

三坐標(biāo)測量儀 - 主要特征

橫梁與Z軸采用表面陽極化航空鋁合金，溫度一致性極佳;并降低了運(yùn)動部件的質(zhì)量，減少測量機(jī)在高速運(yùn)行時的慣性

三軸導(dǎo)軌均采用高精度自潔式空氣軸承，運(yùn)動更平穩(wěn)，導(dǎo)軌永不受磨損

三軸均采用高精度歐洲進(jìn)口光柵尺，系統(tǒng)分辨率可達(dá)0.078um;同時采用一端固定，一端自由伸縮的方式安裝，減少了光柵尺的變形

Y軸采用整體燕尾式導(dǎo)軌，在降低機(jī)器重量的同時，有效消除了運(yùn)動扭擺，保證了測量精度和穩(wěn)定性

各運(yùn)動軸均采用直流伺服驅(qū)動，確保運(yùn)動的平穩(wěn)和準(zhǔn)確

X向采用精密三角梁專利技術(shù)，相比矩形梁和橫梁，重心更低，質(zhì)量剛性比最佳，運(yùn)動更加可靠

軟件為業(yè)界標(biāo)桿的PC-DMIS BASIC (/PC-DMIS PREMIUM)，功能強(qiáng)大，易學(xué)高效

采用海克斯康為Croma專業(yè)打造的IDC-Ⅰ控制系統(tǒng)，提高了機(jī)器的動態(tài)性能和測量精度

三坐標(biāo)測量儀 - 常用掃描方法

三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)的測量方式通?？煞譃榻佑|式測量、非接觸式測量和接觸與非接觸并用式測量。

其中，接觸測量方式常用于機(jī)加工產(chǎn)品、壓制成型產(chǎn)品、金屬膜等的測量。為了分析工件加工數(shù)據(jù)，或為逆向工程提供工件原始信息，經(jīng)常需要用三坐標(biāo)測量機(jī)對被測工件表面進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描。本文以海克斯康和其中國華南制造公司思瑞三坐標(biāo)的FOUNCTION-PRO型三坐標(biāo)測量機(jī)為例，介紹三坐標(biāo)測量機(jī)的幾種常用掃描方法及其草作步驟。

三坐標(biāo)測量機(jī)的掃描草作是應(yīng)用PC DMIS程序在被測物體表面的特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)采集，該區(qū)域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線或距邊緣一定距離的周線等。掃描類型與測量模式、測頭類型以及是否有CAD文件等有關(guān)，控制屏幕上的“掃描”(Scan)選項由狀態(tài)按鈕(手動/DCC)決定。若采用DCC方式測量，又有CAD文件，則可供選用的掃描方式有“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter)掃描;若采用DCC方式測量，而只有線框型CAD文件，則可選用“開線”(Open Linear)、“閉線”(Closed Linear)和“面片”(Patch)掃描方式;若采用手動測量模式，則只能使用基本的“手動觸發(fā)掃描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手動測量方式并使用剛性測頭，則可用選項為“固定間隔”(Fixed Delta)、“變化間隔”(Variable Delta)、“時間間隔”(Time Delta)和“主體軸向掃描”(Body Axis Scan)方式。

下面詳細(xì)介紹在DCC狀態(tài)下，進(jìn)入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項后可供選擇的五種掃描方式。

1.開線掃描(Open Linear Scan)

開線掃描是最基本的掃描方式。測頭從起始點(diǎn)開始，沿一定方向并按預(yù)定步長進(jìn)行掃描，直至終止點(diǎn)。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。