



產(chǎn)品描述
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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危钥傻玫叫〉膿隙龋冶葢冶坌陀休^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。顯然這是簡(jiǎn)單、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。
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 [1] 。
機(jī)型介紹
結(jié)構(gòu)型式:三軸花崗巖、四面全環(huán)抱的德式活動(dòng)橋式結(jié)構(gòu)
傳動(dòng)方式:直流伺服系統(tǒng) + 預(yù)載荷高精度空氣軸承
長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng):RENISHAW開(kāi)放式光柵尺,分辨率為0.1μm
測(cè)頭系統(tǒng):雷尼紹控制器、雷尼紹測(cè)頭、雷尼紹測(cè)針
機(jī) 臺(tái):高精度(00級(jí))花崗巖平臺(tái)
使用環(huán)境:溫度(20±2)℃,濕度40%-70% ,溫度梯度1℃/m,溫度變化 1℃/h
空氣壓力:0.4 MPa - 0.6 Mpa
空氣流量:25 L/min
長(zhǎng)度精度MPEe: ≤2.1+L/350 (μm)
探測(cè)球精度MPEp: ≤2.1μm
1.開(kāi)線掃描(Open Linear Scan)
開(kāi)線掃描是基本的掃描方式。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,先輸入邊界點(diǎn)(Boundary Points)的名義值。打開(kāi)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;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“”(Max Inc)欄中輸入一個(gè)新步長(zhǎng)值。
檢查設(shè)定的方向矢量是否正確,該矢量定義了掃描開(kāi)始后測(cè)量點(diǎn)表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前一點(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;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”。
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,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,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。
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