三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x - 高精密測(cè)量?jī)x器
三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x三軸均有氣源制動(dòng)開(kāi)關(guān)及微動(dòng)裝置,可實(shí)現(xiàn)單軸的精密傳動(dòng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用高性能手動(dòng)三坐標(biāo)專(zhuān)用系統(tǒng),可靠性好。應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具裝備、齒輪測(cè)量、葉片測(cè)量機(jī)械制造、工裝夾具、汽摩配件、電子電器。

儀器簡(jiǎn)介
三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x是指在一個(gè)六面體的空間范圍內(nèi),能夠表現(xiàn)幾何形狀、長(zhǎng)度及圓周分度等測(cè)量能力的儀器,又稱(chēng)為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或三坐標(biāo)量床。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x又可定義“一種具有可作三個(gè)方向移動(dòng)的探測(cè)器,可在三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動(dòng),此探測(cè)器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號(hào),三個(gè)軸的位移測(cè)量系統(tǒng)(如光柵尺)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計(jì)算機(jī)等計(jì)算出工件的各點(diǎn)(x,y,z)及各項(xiàng)功能測(cè)量的儀器”。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的測(cè)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。祥宇計(jì)量是三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x國(guó)內(nèi)最佳供應(yīng)商。也是華南地區(qū)雷頓三坐標(biāo)制定技術(shù)廠(chǎng)家。
基本構(gòu)成
全封閉框架移動(dòng)橋式測(cè)量機(jī)是一種精度高、測(cè)量速度快、性能穩(wěn)定的測(cè)量系統(tǒng)。具有兼容多測(cè)頭系統(tǒng)功能:光學(xué)CCD影像測(cè)頭、激光測(cè)頭,具備極佳的性?xún)r(jià)比;能夠滿(mǎn)足車(chē)間檢測(cè)需要,廣泛應(yīng)用于各種零件、工裝夾具尺寸檢測(cè)及模具制造中的尺寸測(cè)量和復(fù)雜形面的快速掃描檢測(cè)。
一、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(tái)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(dòng)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(dòng)裝置,各軸均有限位和電子控制,傳動(dòng)更快捷、運(yùn)動(dòng)性能更佳
5、Z向主軸:可調(diào)節(jié)的氣動(dòng)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)專(zhuān)用控制系統(tǒng)
7、機(jī)器系統(tǒng):采用計(jì)算機(jī)輔助3D誤差修正技術(shù)(CAA),保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期的穩(wěn)定性和高精度。
8、測(cè)量軟件:采用功能強(qiáng)大的3D-DMIS測(cè)量軟件包,具有完善的測(cè)量功能和聯(lián)機(jī)功能。
結(jié)構(gòu)分類(lèi)
按三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)可分為如下幾類(lèi):
1、移動(dòng)橋架型 - Movingbridgetype
移動(dòng)橋架型,為最常用的三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu),軸為主軸在垂直方向移動(dòng),廂形架導(dǎo)引主軸沿水平梁在方向移動(dòng),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(gè)在水平面上垂直和軸的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng)。因?yàn)榱旱膬啥吮恢е?,所以可得到最小的撓度,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(dòng),廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的梁而移動(dòng),而梁沿著兩水平導(dǎo)軌在軸方向移動(dòng),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(dòng)橋架型一樣,梁的兩端被支撐,因此梁的撓度為最少。此型比懸臂型的精度好,因?yàn)橹挥辛涸谳S方向移動(dòng),所以慣性比全部橋架移動(dòng)時(shí)為小,手動(dòng)操作時(shí)比移動(dòng)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(shí),柱式橋架型其架是直接固定在地板上又稱(chēng)為門(mén)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(cè)量?jī)x上。各軸都以馬達(dá)驅(qū)動(dòng),測(cè)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(dòng),廂形架導(dǎo)引主軸沿著垂直軸的水平橫梁上做方向移動(dòng)。橋架 - 支柱被固定在機(jī)器本體上,測(cè)量臺(tái)沿著水平平面的導(dǎo)軌作軸方向的移動(dòng),且垂直于和軸。每軸皆由馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng),可確保位置精度,此機(jī)型不適合手動(dòng)操作。
5、L形橋架型 - L-Shpaedbridgetype
L形橋架型,這個(gè)設(shè)計(jì)乃是為了使橋架在軸移動(dòng)時(shí)有最小的慣性而作的改變。它與移動(dòng)橋架型相比較,移動(dòng)組件的慣性較少,因此操作較容易,但剛性較差。
6、軸移動(dòng)懸臂型 - Fixedtablecantileverarmtype
軸移動(dòng)懸臂型,軸為主軸在垂直方向移動(dòng),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(dòng),懸臂梁沿著在水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng),且垂直于軸和軸。此型為三邊開(kāi)放,容易裝拆工件,且工件可以伸出臺(tái)面即可容納較大工件,但因懸臂會(huì)造成精度不高。
7、單支柱移動(dòng)型 - Movingtablecantileverarmtype
單支柱移動(dòng)型,軸為主軸在垂直方向移動(dòng),支柱整體沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動(dòng),且垂直軸,而軸連接于支柱上。測(cè)量臺(tái)沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動(dòng),且垂直軸和軸。此型測(cè)量臺(tái)面、支柱等具很好的剛性,因此變形少,且各軸的線(xiàn)性刻度尺與測(cè)量軸較接近,以符合阿貝定理。
8、單支柱測(cè)量臺(tái)移動(dòng)型 - Singlecolumnxytabletype
單支柱測(cè)量臺(tái)移動(dòng)型,軸為主軸在垂直方向移動(dòng),支柱上附有軸導(dǎo)槽,支柱被固定在測(cè)量?jī)x本體上。測(cè)量時(shí),測(cè)量臺(tái)在水平面上沿著軸和軸方向作移動(dòng)。
9、水平臂測(cè)量臺(tái)移動(dòng)型 - Movingtablehorizontalarmtype
水平臂測(cè)量臺(tái)移動(dòng)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(dòng)。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(dòng),且垂直軸,測(cè)量臺(tái)沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng),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(cè)量臺(tái)固定型 - Fixedtablehorizontalarmtype
水平臂測(cè)量臺(tái)固定型,其構(gòu)造與測(cè)量臺(tái)移動(dòng)型相似。此型測(cè)量臺(tái)固定,、軸均在導(dǎo)槽內(nèi)移動(dòng),測(cè)量時(shí)支柱在軸的導(dǎo)槽移動(dòng),而軸滑動(dòng)臺(tái)面在垂直軸方向移動(dòng)。
11、水平臂移動(dòng)型 - Movingramhorizotalarmtype
水平臂移動(dòng)型,軸懸臂在水平方向移動(dòng),支撐水平臂的廂形架沿著支柱在軸方向移動(dòng),而支柱垂直軸。支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動(dòng),且垂直軸和軸,故不適合高精度的測(cè)量。除非水平臂在伸出或回收時(shí),對(duì)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(chē)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(dòng)方式在工作臺(tái)中心,可減少因橋架移動(dòng)所造成沖擊,為所有三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x中最穩(wěn)定的一種。
功能原理
簡(jiǎn)單地說(shuō),三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)就是在三個(gè)相互垂直的方向上有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、測(cè)長(zhǎng)元件、數(shù)顯裝置,有一個(gè)能夠放置工件的工作臺(tái) - 大型和巨型不一定有,測(cè)頭可以以手動(dòng)或機(jī)動(dòng)方式輕快地移動(dòng)到被測(cè)點(diǎn)上,由讀數(shù)設(shè)備和數(shù)顯裝置把被測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值顯示出來(lái)的一種測(cè)量設(shè)備。顯然這是最簡(jiǎn)單、最原始的測(cè)量機(jī)。有了這種測(cè)量機(jī)后,在測(cè)量容積里任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值都可通過(guò)讀數(shù)裝置和數(shù)顯裝置顯示出來(lái)。測(cè)量機(jī)的采點(diǎn)發(fā)訊裝置是測(cè)頭,在沿X,Y,Z三個(gè)軸的方向裝有光柵尺和讀數(shù)頭。其測(cè)量過(guò)程就是當(dāng)測(cè)頭接觸工件并發(fā)出采點(diǎn)信號(hào)時(shí),由控制系統(tǒng)去采集當(dāng)前機(jī)床三軸坐標(biāo)相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值,再由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
常用掃描方法
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) - CMM的測(cè)量方式通??煞譃榻佑|式測(cè)量、非接觸式測(cè)量和接觸與非接觸并用式測(cè)量。
其中,接觸測(cè)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(cè)量。為了分析工件加工數(shù)據(jù),或?yàn)槟嫦蚬こ烫峁┕ぜ夹畔?,?jīng)常需要用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)被測(cè)工件表面進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描。本文以??怂箍岛推渲袊?guó)華南制造公司思瑞三坐標(biāo)的FOUNCTION-PRO型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為例,介紹三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的幾種常用掃描方法及其草作步驟。
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的掃描草作是應(yīng)用PC DMIS程序在被測(cè)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(xiàn)、一個(gè)面片、零件的一個(gè)截面、零件的曲線(xiàn)或距邊緣一定距離的周線(xiàn)等。掃描類(lèi)型與測(cè)量模式、測(cè)頭類(lèi)型以及是否有CAD文件等有關(guān),控制屏幕上的“掃描” - Scan選項(xiàng)由狀態(tài)按鈕 - 手動(dòng)/DCC決定。若采用DCC方式測(cè)量,又有CAD文件,則可供選用的掃描方式有“開(kāi)線(xiàn)” - Open Linear、“閉線(xiàn)” - Closed Linear、“面片” - Patch、“截面” - Section和“周線(xiàn)” - Perimeter掃描;若采用DCC方式測(cè)量,而只有線(xiàn)框型CAD文件,則可選用“開(kāi)線(xiàn)” - Open Linear、“閉線(xiàn)” - Closed Linear和“面片” - Patch掃描方式;若采用手動(dòng)測(cè)量模式,則只能使用基本的“手動(dòng)觸發(fā)掃描” - Manul TTP Scan方式;若采用手動(dòng)測(cè)量方式并使用剛性測(cè)頭,則可用選項(xiàng)為“固定間隔” - Fixed Delta、“變化間隔” - Variable Delta、“時(shí)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(xiàng)后可供選擇的五種掃描方式。
1、開(kāi)線(xiàn)掃描 - Open Linear Scan
開(kāi)線(xiàn)掃描是最基本的掃描方式。測(cè)頭從起始點(diǎn)開(kāi)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(kāi)線(xiàn)掃描可分為有、無(wú)CAD模型兩種情況。
- 1無(wú)CAD模型
如被測(cè)工件無(wú)CAD模型,首先輸入邊界點(diǎn) - Boundary Points的名義值。打開(kāi)對(duì)話(huà)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(huà)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(kāi)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(kāi)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(xiàn)。對(duì)于每一所選點(diǎn),PC DMIS已在對(duì)話(huà)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(xiàn)掃描 - Closed Linear Scan
閉線(xiàn)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(huà)框中輸入位置;雙擊方向點(diǎn)“D”,輸入坐標(biāo)值;選擇掃描類(lèi)型 - “線(xiàn)性”或“變量”,輸入步長(zhǎng),定義觸測(cè)類(lèi)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(pán)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(huà)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(lèi)型及其它選項(xiàng)后,點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。
- 2有CAD模型的閉線(xiàn)掃描
如被測(cè)工件有CAD模型,測(cè)量前確認(rèn)“閉線(xiàn)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(huà)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(xiàn)。應(yīng)用該掃描方式至少需要四個(gè)邊界點(diǎn)信息,即開(kāi)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(xiàn)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。現(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(huà)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(pán)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(huà)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(huà)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(huà)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(huà)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(lèi)型及所需選項(xiàng)后,點(diǎn)擊“創(chuàng)建”。
- 3CAD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(huà)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(huà)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(guò)定義步長(zhǎng)可進(jìn)行多個(gè)截面掃描。可在對(duì)話(huà)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(kāi)線(xiàn)掃描類(lèi)似方式定義其邊界線(xiàn),PC DMIS程序?qū)⑹箳呙杪窂阶詣?dòng)避開(kāi)CAD曲面模型中的孔。按用戶(hù)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(wú)定義孔,就沒(méi)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(hù)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(huà)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)。
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(chēng)或用戶(hù)指定的名稱(chēng)分類(lèi)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(jiàn)軟件用戶(hù)手冊(cè)。
二、重定位整合
1、應(yīng)用背景
在產(chǎn)品的測(cè)繪過(guò)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(chēng)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(guò)程稱(chēng)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(guò)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(chēng)為重定位基準(zhǔn)),那么只要在測(cè)量結(jié)束后,通過(guò)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(xiě)。
P參數(shù):決定系統(tǒng)對(duì)位置誤差的整個(gè)響應(yīng)過(guò)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(guò)阻止誤差變化過(guò)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。
應(yīng)用領(lǐng)域
廣泛的應(yīng)用于汽車(chē)、電子、機(jī)械、汽車(chē)、航空、軍工、模具等行業(yè)中的箱體、機(jī)架、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線(xiàn)、曲面等的測(cè)量、五金、塑膠等行業(yè)中,可以對(duì)工件的尺寸、形狀和形位公差進(jìn)行精密檢測(cè),從而完成零件檢測(cè)、外形測(cè)量、過(guò)程控制等任務(wù)。
三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x操作步驟
1、建立三坐標(biāo)(系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)一個(gè)三坐標(biāo))
2、用標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行校驗(yàn)。
3、在量測(cè)工件上選取幾何元素。
4、對(duì)幾何元素進(jìn)行量測(cè)。5.收集數(shù)據(jù)信息。
三坐標(biāo)產(chǎn)品操作誤差的原因
一、人為誤差
在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x使用過(guò)程中肯定是需要人為的控制的,可是人不可避免會(huì)有一些的操作誤差,特別是在使用手動(dòng)型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)時(shí),因?yàn)闇y(cè)量過(guò)程需要人工的手動(dòng)移動(dòng),難免會(huì)有些誤差。而且這個(gè)誤差與操作人員的熟練程度有很大的影響。
二、操作誤差
使用測(cè)量?jī)x器過(guò)程中,因安裝、調(diào)節(jié)、布置、使用方法不對(duì)而導(dǎo)致的誤差。
三、方法誤差
由于對(duì)三坐標(biāo)的測(cè)量理論掌握不熟練,導(dǎo)致一些測(cè)量方法用的不正確也可能造成誤差。
四、三坐標(biāo)本身誤差
由于三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x本身及其附件所引入,出于儀器的電氣或機(jī)械性能不完善所產(chǎn)生的誤差。高瑞三坐標(biāo)提示比如:電橋中的標(biāo)準(zhǔn)電阻,示波器的探極線(xiàn)等都含有誤差。儀器,儀表的零位偏移,刻度不準(zhǔn)確,以及非線(xiàn)性等引起的誤差均屬于儀器誤差。
五、壞境誤差
由濕度、溫度、氣壓、聲音、震動(dòng)、光、放射性等影響所造成的誤差。
