三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x介紹

　　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(xiàng)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(cè)頭從起始點(diǎn)開始，沿一定方向并按預(yù)定步長(zhǎng)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。

　　(1)無CAD模型

　　如被測(cè)工件無CAD模型，首先輸入邊界點(diǎn)(Boundary Points)的名義值。打開對(duì)話框中的“邊界點(diǎn)”選項(xiàng)后，先點(diǎn)擊“1”，輸入掃描起始點(diǎn)數(shù)據(jù);然后雙擊“D”，輸入方向點(diǎn)(表示掃描方向的坐標(biāo)點(diǎn))的新的X、Y、Z坐標(biāo)值;最后雙擊“2”，輸入掃描終點(diǎn)數(shù)據(jù)。

　　第二項(xiàng)輸入步長(zhǎng)。在“掃描”對(duì)話框(Scan Dialog)中“方向1技術(shù)”(Direction 1 Tech)欄中的“最大”(Max Inc)欄中輸入一個(gè)新步長(zhǎng)值。

　　最后檢查設(shè)定的方向矢量是否正確，該矢量定義了掃描開始后第一測(cè)量點(diǎn)表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前最后一點(diǎn)的表面法矢。當(dāng)所有數(shù)據(jù)輸入完成后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　(2)有CAD模型

　　如被測(cè)工件有CAD模型，開始掃描時(shí)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊CAD模型的相應(yīng)表面，PC DMIS程序?qū)⒃贑AD模型上生成一點(diǎn)并加標(biāo)志“1”表示為掃描起始點(diǎn);然后點(diǎn)擊下一點(diǎn)定義掃描方向;最后點(diǎn)擊終點(diǎn)(或邊界點(diǎn))并標(biāo)志為“2”。在“1”和“2”之間連線。對(duì)于每一所選點(diǎn)，PC DMIS已在對(duì)話框中輸入相應(yīng)坐標(biāo)值及矢量。確定步長(zhǎng)及其它選項(xiàng)(如安全平面、單點(diǎn)等)后，點(diǎn)擊“測(cè)量”，然后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　2.閉線掃描(Closed Linear Scan)

　　閉線掃描方式允許掃描內(nèi)表面或外表面，它只需“起點(diǎn)”和“方向點(diǎn)”兩個(gè)值(PC DMIS程序?qū)⑵瘘c(diǎn)也作為終點(diǎn))。

　　(1)數(shù)據(jù)輸入草作

　　雙擊邊界點(diǎn)“1”，在編輯對(duì)話框中輸入位置;雙擊方向點(diǎn)“D”，輸入坐標(biāo)值;選擇掃描類型(“線性”或“變量”)，輸入步長(zhǎng)，定義觸測(cè)類型(“矢量”、“表面”或“邊緣”);雙擊“初始矢量”，輸入第“1”點(diǎn)的矢量，檢查截面矢量;鍵入其它選項(xiàng)后，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　也可使用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)草作盤觸測(cè)被測(cè)工件表面的第一測(cè)點(diǎn)，然后觸測(cè)方向點(diǎn)，PC DMIS程序?qū)褱y(cè)量值自動(dòng)放入對(duì)話框，并自動(dòng)計(jì)算初始矢量。選擇掃描控制方式、測(cè)點(diǎn)類型及其它選項(xiàng)后，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　(2)有CAD模型的閉線掃描

　　如被測(cè)工件有CAD模型，測(cè)量前確認(rèn)“閉線掃描”;首先點(diǎn)擊表面起始點(diǎn)，在CAD模型上生成符號(hào)“1”(點(diǎn)擊時(shí)表面和邊界點(diǎn)被加亮，以便選擇正確的表面);然后點(diǎn)擊掃描方向點(diǎn);PC DMIS將在對(duì)話框中給出所選位置點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)及矢量;選擇掃描控制方式、步長(zhǎng)及其它選項(xiàng)后，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　3.面片掃描(Patch Scan)

　　面片掃描方式允許掃描一個(gè)區(qū)域而不再是掃描線。應(yīng)用該掃描方式至少需要四個(gè)邊界點(diǎn)信息，即開始點(diǎn)、方向點(diǎn)、掃描長(zhǎng)度和掃描寬度。PC DMIS可根據(jù)基本(或缺省)信息給出的邊界點(diǎn)1、2、3確定三角形面片，掃描方向則由D的坐標(biāo)值決定;若增加了第四或第五個(gè)邊界點(diǎn)，則面片可以為四方形或五邊形。

　　采用面片掃描方式時(shí)，在復(fù)選框中選擇“閉線掃描”，表示掃描一個(gè)封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等)，然后輸入起始點(diǎn)、終止點(diǎn)和方向點(diǎn)。終止點(diǎn)位置表示掃描被測(cè)元素時(shí)向上或向下移動(dòng)的距離;用起始點(diǎn)、方向點(diǎn)和起始矢量可定義截平面矢量(通常該矢量平行于被測(cè)元素)?，F(xiàn)以創(chuàng)建四邊形面片為例，介紹面片掃描的幾種定義方式：

　　(1)鍵入坐標(biāo)值方式

　　雙擊邊界點(diǎn)“1”，輸入起始點(diǎn)坐標(biāo)值X、Y、Z;雙擊邊界方向點(diǎn)“D”，輸入掃描方向點(diǎn)坐標(biāo)值;雙擊邊界點(diǎn)“2”，輸入確定第一方向的掃描寬度;雙擊邊界點(diǎn)“3”，輸入確定第二方向的掃描寬度;點(diǎn)擊“3”，然后按“添加”按鈕，對(duì)話框給出第四個(gè)邊界點(diǎn);雙擊邊界點(diǎn)“4”，輸入終止點(diǎn)坐標(biāo)值;選擇掃描所需的步長(zhǎng)(各點(diǎn)間的步距)和最大步長(zhǎng)(1、2兩點(diǎn)間的步長(zhǎng))值后，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　(2)觸測(cè)方式

　　選定“面片掃描”方式，用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)草作盤在所需起始點(diǎn)位置觸測(cè)第一點(diǎn)，該點(diǎn)坐標(biāo)值將顯示在“邊界點(diǎn)”對(duì)話框的“#1”項(xiàng)內(nèi);然后觸測(cè)第二點(diǎn)，該點(diǎn)代表掃描第一方向的終止點(diǎn)，其坐標(biāo)值將顯示在對(duì)話框的“D”項(xiàng)內(nèi);然后觸測(cè)第三點(diǎn)，該點(diǎn)代表掃描面片寬度，其坐標(biāo)值將顯示在對(duì)話框的“#3”項(xiàng)內(nèi);點(diǎn)擊“3”，選擇“添加”，可在清單上添加第四點(diǎn);觸測(cè)終止點(diǎn)，將關(guān)閉對(duì)話框。最后定義掃描行距和步長(zhǎng)兩個(gè)方向數(shù)據(jù);選擇掃描觸測(cè)類型及所需選項(xiàng)后，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　(3)CAD曲面模型方式

　　該掃描方式只適用于有CAD曲面模型的工件。首先選定“面片掃描”方式，左鍵點(diǎn)擊CAD工作表面;加亮“邊界點(diǎn)”對(duì)話框中的“1”，左鍵點(diǎn)擊曲面上的掃描起始點(diǎn);然后加亮“D”，點(diǎn)擊曲面定義方向點(diǎn);點(diǎn)擊曲面定義掃描寬度(#2);點(diǎn)擊曲面定義掃描上寬度(#3);點(diǎn)擊“3”，選擇“添加”，添加附加點(diǎn)“4”，加亮“4”，點(diǎn)擊定義掃描終止點(diǎn)，關(guān)閉對(duì)話框。定義兩個(gè)方向的步長(zhǎng)及選擇所需選項(xiàng)后，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　4.截面掃描(Section Scan)

　　截面掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件，它允許對(duì)工件的某一截面進(jìn)行掃描，掃描截面既可沿X、Y、Z軸方向，也可與坐標(biāo)軸成一定角度。通過定義步長(zhǎng)可進(jìn)行多個(gè)截面掃描?？稍趯?duì)話框中設(shè)置截面掃描的邊界點(diǎn)。按“剖切CAD”轉(zhuǎn)換按鈕，可在CAD曲面模型內(nèi)尋找任何孔，并可采用與開線掃描類似方式定義其邊界線，PC DMIS程序?qū)⑹箳呙杪窂阶詣?dòng)避開CAD曲面模型中的孔。按用戶定義表面剖切CAD的方法為：進(jìn)入“邊界點(diǎn)”選項(xiàng);進(jìn)入“CAD元素選擇”框;選擇表面;在不清除“CAD元素選擇”框的情況下，選擇“剖切CAD”選項(xiàng)。此時(shí)PC DMIS程序?qū)⑶懈钏x表面尋找孔。若CAD曲面模型中無定義孔，就沒有必要選“剖切CAD”選項(xiàng)，此時(shí)PC DMIS將按定義的起始、終止邊界點(diǎn)進(jìn)行掃描。對(duì)于有多個(gè)曲面的復(fù)雜CAD圖形，可對(duì)不同曲面分組剖切，*#將剖切限制在局部CAD曲面模型上。

　　5.邊界掃描(Perimeter Scan)

　　邊界掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件。該掃描方式采用CAD數(shù)學(xué)模型計(jì)算掃描路徑，該路徑與邊界或外輪廓偏置一定距離(由用戶選定)。創(chuàng)建邊界掃描時(shí)，首先選定“邊界掃描”選項(xiàng);若為內(nèi)邊界掃描，則在對(duì)話框中選擇“內(nèi)邊界掃描”;選擇工作曲面時(shí)，啟動(dòng)“選擇”復(fù)選框，每選一個(gè)曲面則加亮一個(gè)，選定所有期望曲面后，退出復(fù)選框;點(diǎn)擊表面確定掃描起始點(diǎn);在同一表面上點(diǎn)擊確定掃描方向點(diǎn);點(diǎn)擊表面確定掃描終止點(diǎn)，若不給出終止點(diǎn)，則起始點(diǎn)即為終止點(diǎn);在“掃描構(gòu)造”編輯框內(nèi)輸入相應(yīng)值(包括“增值”、“CAD公差”等);選擇“計(jì)算邊界”選項(xiàng)，計(jì)算掃描邊界;確認(rèn)偏差值正確后，按“產(chǎn)生測(cè)點(diǎn)”按鈕，PC DMIS程序?qū)⒆詣?dòng)計(jì)算執(zhí)行掃描的理論值;點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。

　　6.應(yīng)用要點(diǎn)

　　(1)應(yīng)根據(jù)被測(cè)工件的具體特點(diǎn)及建模要求合理選用適當(dāng)?shù)膾呙铚y(cè)量方式，以達(dá)到提高數(shù)據(jù)采集精度和測(cè)量效率的目的。

　　(2)為便于測(cè)量草作和測(cè)頭移動(dòng)，應(yīng)合理規(guī)劃被測(cè)工件裝夾位置;為保證造型精度，裝夾工件時(shí)應(yīng)盡量使測(cè)頭能一次完成全部被測(cè)對(duì)象的掃描測(cè)量。

　　(3)掃描測(cè)量點(diǎn)的選取應(yīng)包括工件輪廓幾何信息的關(guān)鍵點(diǎn)，在曲率變化較明顯的部位應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)量點(diǎn)。

三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x - 數(shù)據(jù)管理一、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換#e#三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x - 數(shù)據(jù)管理一、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任務(wù)和要求：

　　(1)將測(cè)量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為CAD軟件可識(shí)別的IGES格式，合并后以產(chǎn)品名稱或用戶指定的名稱分類保存。

　　(2)不同產(chǎn)品、不同屬性、不同定位、易于混淆的數(shù)據(jù)應(yīng)存放在不同的文件中，并在IGES文件中分層分色。

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用《三坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》完成，草作方法見軟件用戶手冊(cè)。

　　二、重定位整合

　　1 、應(yīng)用背景

　　在產(chǎn)品的測(cè)繪過程中，往往不能在同一坐標(biāo)系將產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)一次測(cè)出。其原因一是產(chǎn)品尺寸超出測(cè)量機(jī)的行程，二是測(cè)量探頭不能觸及產(chǎn)品的反面，三是在工件拆下后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失，需要補(bǔ)測(cè)。這時(shí)就需要在不同的定位狀態(tài)(即不同的坐標(biāo)系)下測(cè)量產(chǎn)品的各個(gè)部分，稱為產(chǎn)品的重定位測(cè)量。而在造型時(shí)則應(yīng)將這些不同坐標(biāo)系下的重定位數(shù)據(jù)變換到同一坐標(biāo)系中，這個(gè)過程稱為重定位數(shù)據(jù)的整合。

　　對(duì)于復(fù)雜或較大的模型，測(cè)量過程中常需要多次定位測(cè)量，最終的測(cè)量數(shù)據(jù)就必需依據(jù)一定的轉(zhuǎn)換路徑進(jìn)行多次重定位整合，把各次定位中測(cè)得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)公共定位基準(zhǔn)下的測(cè)量數(shù)據(jù)。

　　2 、重定位整合原理

　　工件移動(dòng)(重定位)后的測(cè)量數(shù)據(jù)與移動(dòng)前的測(cè)量數(shù)據(jù)存在著移動(dòng)錯(cuò)位，如果我們?cè)诠ぜ洗_定一個(gè)在重定位前后都能測(cè)到的形體(稱為重定位基準(zhǔn))，那么只要在測(cè)量結(jié)束后，通過一系列變換使重定位后對(duì)該形體的測(cè)量結(jié)果與重定位前的測(cè)量結(jié)果重合，即可將重定位后的測(cè)量數(shù)據(jù)整合到重合前的數(shù)據(jù)中。重定位基準(zhǔn)在重定位整合中起到了紐帶的作用.

　　PID控制是：比例，積分，微分控制的縮寫。

　　P參數(shù)：決定系統(tǒng)對(duì)位置誤差的整個(gè)響應(yīng)過程。數(shù)值越低，系統(tǒng)越穩(wěn)定，不產(chǎn)生振蕩，但剛性差，到位誤差大;數(shù)值越高，剛性越好，到位誤差小，但系統(tǒng)可能產(chǎn)生振蕩。

　　.I 參數(shù)：控制由于摩擦力和負(fù)載引起的靜態(tài)到位誤差。數(shù)值越低，到位時(shí)間越長(zhǎng);數(shù)值越高，可能在理論位置上下振蕩。

　　.D參數(shù)：此參數(shù)通過阻止誤差變化過沖給系統(tǒng)提供阻尼和穩(wěn)定性。數(shù)值越低，使系統(tǒng)對(duì)位置誤差響應(yīng)快;數(shù)值越高，系統(tǒng)響應(yīng)越慢。

　　三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x - 日常保養(yǎng)

　　三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的組成比較復(fù)雜，主要有機(jī)械部件、電氣控制部件、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。平時(shí)我們?cè)谑褂萌鴺?biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量工件的同時(shí)，也要注意機(jī)器的保養(yǎng)，以延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。下面我們從三個(gè)方面說明三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的基本保養(yǎng)。

　　機(jī)械部件

　　三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)械部件有多種，我們需要日常保養(yǎng)的是傳動(dòng)系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)的部件，保養(yǎng)的頻率應(yīng)該根據(jù)測(cè)量機(jī)所處的環(huán)境決定。一般在環(huán)境比較好的精測(cè)間中的測(cè)量機(jī)，我們推薦每三個(gè)月進(jìn)行一次常規(guī)保養(yǎng)，而如果用戶的使用環(huán)境中灰塵比較多，測(cè)量間的溫度濕度不能完全滿足測(cè)量機(jī)使用環(huán)境要求，那應(yīng)該每月進(jìn)行一次常規(guī)保養(yǎng)，對(duì)測(cè)量機(jī)的常規(guī)保養(yǎng)，應(yīng)了解影響測(cè)量機(jī)的因素：

　　1.壓縮空氣對(duì)測(cè)量機(jī)的影響

　　1).要選擇合適的空壓機(jī)，最好另有儲(chǔ)氣罐，使空壓機(jī)工作壽命長(zhǎng)，壓力穩(wěn)定。

　　2).空壓機(jī)的啟動(dòng)壓力一定要大于工作壓力。

　　3).開機(jī)時(shí)，要先打開空壓機(jī)，然后接通電源。

　　2. 油和水對(duì)測(cè)量機(jī)的影響

　　由于壓縮空氣對(duì)測(cè)量機(jī)的正常工作起著非常重要的作用，所以對(duì)氣路的維修和保養(yǎng)非常重要。其中有以下主要項(xiàng)目：

　　l每天使用測(cè)量機(jī)前檢查管道和過濾器，放出過濾器內(nèi)及空壓機(jī)或儲(chǔ)氣罐的水和油。

　　l一般3個(gè)月要清洗隨機(jī)過濾器和前置過濾器的濾芯。空氣質(zhì)量較差的周期要縮短。因?yàn)檫^濾器的濾芯在過濾油和水的同時(shí)本身也被油污染堵塞，時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)使測(cè)量機(jī)實(shí)際工作氣壓降低，影響測(cè)量機(jī)正常工作。一定要定期清洗過濾器濾芯。

　　每天都要擦拭導(dǎo)軌油污和灰塵，保持氣浮導(dǎo)軌的正常工作狀態(tài)。

　　3. 對(duì)測(cè)量機(jī)導(dǎo)軌的保護(hù)要養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。

　　用布或膠皮墊在下面，保證導(dǎo)軌安全。

　　工作結(jié)束后或上零件結(jié)束后要擦拭導(dǎo)軌。

　　當(dāng)我們?cè)谑褂脺y(cè)量機(jī)時(shí)要盡量保持測(cè)量機(jī)房的環(huán)境溫度與檢定時(shí)一致。另外電氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)、人員都是熱源。在設(shè)備安裝時(shí)要做好規(guī)劃，使電氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)等與測(cè)量機(jī)有一定的距離。測(cè)量機(jī)房加強(qiáng)管理不要有多余人員停留。高精度的測(cè)量機(jī)使用環(huán)境的管理更應(yīng)該嚴(yán)格。