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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。顯然這是簡單、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(jì)算機(jī)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

應(yīng)用要點(diǎn)
(1)應(yīng)根據(jù)被測工件的具體特點(diǎn)及建模要求合理選用適當(dāng)?shù)膾呙铚y量方式,以達(dá)到提高數(shù)據(jù)采集精度和測量效率的目的。
(2)為便于測量草作和測頭移動,應(yīng)合理規(guī)劃被測工件裝夾位置;為保證造型精度,裝夾工件時應(yīng)盡量使測頭能一次完成全部被測對象的掃描測量。
(3)掃描測量點(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)增加測量點(diǎn) [3] 。
數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任務(wù)和要求:
(1)將測量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為CAD軟件可識別的IGES格式,合并后以產(chǎn)品名稱或用戶的名稱分類保存。
(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)測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》完成,操作方法見軟件用戶手冊。

性能特點(diǎn)
1、 X向橫梁:采用精密斜梁技術(shù)。
2、Y向?qū)к墸翰捎锰氐闹苯蛹庸ぴ诠ぷ髋_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(jì)算機(jī)三座標(biāo)控制系統(tǒng)。
7、機(jī)器系統(tǒng):采用計(jì)算機(jī)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。

按三坐標(biāo)測量儀結(jié)構(gòu)可分為如下幾類:
1.移動橋架型(Movingbridgetype)
移動橋架型,為常用的三坐標(biāo)測量儀的結(jié)構(gòu),軸為主軸在垂直方向移動,廂形架導(dǎo)引主軸沿水平梁在方向移動,此水平梁垂直軸且被兩支柱支撐于兩端,梁與支柱形成“橋架”,橋架沿著兩個在水平面上垂直和軸的導(dǎo)槽在軸方向移動。因?yàn)榱旱膬啥吮恢е?,所以可得到小的撓度,且比懸臂型有較高的精度。
2.床式橋架型(Bridgebedtype)
床式橋架型,軸為主軸在垂直方向移動,廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的梁而移動,而梁沿著兩水平導(dǎo)軌在軸方向移動,導(dǎo)軌位于支柱的上表面,而支柱固定在機(jī)械本體上。此型與移動橋架型一樣,梁的兩端被支撐,因此梁的撓度為少。此型比懸臂型的精度好,因?yàn)橹挥辛涸谳S方向移動,所以慣性比全部橋架移動時為小,手動操作時比移動橋架型較容易。
3.柱式橋架型(Gantrytype)
柱式橋架型,與床式橋架型式比較時,柱式橋架型其架是直接固定在地板上又稱為門型,比床式橋架型有較大且更好的剛性,大部分用在較大型的三坐標(biāo)測量儀上。各軸都以馬達(dá)驅(qū)動,測量范圍很大,操作者可以在橋架內(nèi)工作。
4.固定橋架型(Fixedbridgetype)
固定橋架型,軸為主軸在垂直方向移動,廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的水平橫梁上做方向移動。橋架(支柱)被固定在機(jī)器本體上,測量臺沿著水平平面的導(dǎo)軌作軸方向的移動,且垂直于和軸。每軸皆由馬達(dá)來驅(qū)動,可確保位置精度,此機(jī)型不適合手動操作。
5.L形橋架型(L-Shpaedbridgetype)
L形橋架型,這個設(shè)計(jì)乃是為了使橋架在軸移動時有小的慣性而作的改變。它與移動橋架型相比較,移動組件的慣性較少,因此操作較容易,但剛性較差。
6.軸移動懸臂型(Fixedtablecantileverarmtype)
軸移動懸臂型,軸為主軸在垂直方向移動,廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的水平懸臂梁在軸方向移動,懸臂梁沿著在水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動,且垂直于軸和軸。此型為三邊開放,容易裝拆工件,且工件可以伸面即可容納較大工件,但因懸臂會造成精度不高。
7.單支柱移動型(Movingtablecantileverarmtype)
單支柱移動型,軸為主軸在垂直方向移動,支柱整體沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動,且垂直軸,而軸連接于支柱上。測量臺沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動,且垂直軸和軸。此型測量臺面、支柱等具很好的剛性,因此變形少,且各軸的線性刻度尺與測量軸較接近,以符合阿貝定理。
8.單支柱測量臺移動型(Singlecolumnxytabletype)
單支柱測量臺移動型,軸為主軸在垂直方向移動,支柱上附有軸導(dǎo)槽,支柱被固定在測量儀本體上。測量時,測量臺在水平面上沿著軸和軸方向作移動。
9.水平臂測量臺移動型(Movingtablehorizontalarmtype)
水平臂測量臺移動型,廂形架支撐水平臂沿著垂直的支柱在垂直(軸)的方向移動。探頭裝在水平方向的懸臂上,支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動,且垂直軸,測量臺沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動,且垂直于軸和軸。這是水平懸臂型的改良設(shè)計(jì),為了消除水平臂在軸方向,因伸出或縮回所產(chǎn)生的撓度。
10.水平臂測量臺固定型(Fixedtablehorizontalarmtype)
水平臂測量臺固定型,其構(gòu)造與測量臺移動型相似。此型測量臺固定,、軸均在導(dǎo)槽內(nèi)移動,測量時支柱在軸的導(dǎo)槽移動,而軸滑動臺面在垂直軸方向移動。
11.水平臂移動型(Movingramhorizotalarmtype)
水平臂移動型,軸懸臂在水平方向移動,支撐水平臂的廂形架沿著支柱在軸方向移動,而支柱垂直軸。支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動,且垂直軸和軸,故不適合高精度的測量。除非水平臂在伸出或回收時,對因重量而造成的誤差有所補(bǔ)償。大多數(shù)情況應(yīng)用在車輛檢驗(yàn)工作。
12.閉環(huán)橋架型(Ringbridgetype)
閉環(huán)橋架型,由于它的驅(qū)動方式在工作臺中心,可減少因橋架移動所造成沖擊,為所有三坐標(biāo)測量儀中穩(wěn)定的一種
油和水對測量機(jī)的影響
由于壓縮空氣對測量機(jī)的正常工作起著非常重要的作用,所以對氣路的維修和保養(yǎng)非常重要。其中有以下主要項(xiàng)目:
每天使用測量機(jī)前檢查管道和過濾器,放出過濾器內(nèi)及空壓機(jī)或儲氣罐的水和油。
一般3個月要清洗隨機(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本身也被油污染堵塞,時間稍長就會使測量機(jī)實(shí)際工作氣壓降低,影響測量機(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)。
對測量機(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)我們在使用測量機(jī)時要盡量保持測量機(jī)房的環(huán)境溫度與檢定時一致。另外電氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)、人員都是熱源。在設(shè)備安裝時要做好規(guī)劃,使電氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)等與測量機(jī)有一定的距離。測量機(jī)房加強(qiáng)管理不要有多余人員停留。高精度的測量機(jī)使用環(huán)境的管理更應(yīng)該嚴(yán)格。
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