应用于三坐标测量机的半光斑成像式激光测头
第29卷 第12期2008年12月
仪器仪表学报
Ch i nese Journa l o f Sc ientific Instru m ent
V o l 29N o 12D ec .2008
收稿日期:2007 09 Recei ved Date :2007 09
应用于三坐标测量机的半光斑成像式激光测头
朱凌建1,3
,刘君华1
,张钟华2
,邱宗明
3
(1 西安交通大学 西安 710049;2 中国计量科学研究院 北京 100013;3 西安理工大学 西安 710048)
摘 要:运用半光斑成像原理研制出一种新型的半光斑成像非接触激光瞄准测头,采用自适应控制方法实时调节激光光强使其可以适应不同光学特性表面的瞄准测量,并对该测头重复性瞄准触发精度、不同光学特征表面的灵敏度特性进行了实验研
究。实验结果表明该测头重复性瞄准测量不确定度在1 m 以内,测量灵敏度可达30~60mV / m,测量角度在不增加辅助措施的前提下可以达45 ,综合性能达到传统三角法光学测头的性能。该测头具有检测速度快、自动化程度高、瞄准精度高的特点,结合其他测长仪器可以实现自由曲面的快速、精确测量,具有广泛的应用前景和较强的实用价值。关键词:半光斑成像;激光测头;曲面测量
中图分类号:TH741 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:460.4035
Non contact laser ai m i ng detector based on half facular poi nt optical
i
m agery applied i n coordinate m easure m entm achi ne Zhu Ling ji a n 1,3
,L i u Junhua 1
,Zhang Zhonghua 2
,Q i u Zong m i n g
3
(1X i an J i aotong Un i ver sit y,X i an 710049,China;
2N ational Institute of M etro logy,B eijing 100013,China ;3X i an Universit y of T echnology,X i an 710048,Ch i na)
Abst ract :A ne w non contact laser a m i ing detector based on half facular poi n t opti c al m i agery pri n c i p le is presented i n
t h i s paper .A closed loop contr o lm ethod i s adopted to adapt the detector to differentm ateri a l surfaces by adj u sti n g li g ht i n tensity .The am i i n g collm i ating repeatability error and sensitivit y of the detector to differ ent characteristic material sur faces have bee n studied on e xperm i ents .La boratory experm i ent results sho w t h at the am i i n g detector has t h e v irtues of a i m i n g m easure ment repeatability precision i n a standar d dev iati o n of 1 m and sensiti v ity o f 30~60mV / m.The a ng le m easur e m ent scale is expected t o 45deg r ee w ithout any other accessorial equ i p m en.t It is e xpected that co mbini n g w ith other length m easuri n g instr umen,t thism et h od has the ability of cur ved surface tracki n g m easure mentw ith hi g her accura cy ,and has a w i d e application prospect and good practica l val u e .K ey w ords :ha lf facular point optical i m agery princ i p le ;laser detector ;cur ved surface m easure m ent
1 引 言
三坐标测量机是一种测量精度高、量程大、通用性强、效率高的测量仪器,它能对复杂的零件进行精确的三维测量[1]
。三坐标测量机是通过测头来拾取测量对象的特征信
号,测头是三坐标测量机的关键部件,三坐标测量机的功能、精度、工作效率与测头有着密切的关系。传统刚性接触式测
头,测量时需做半径补偿,长期使用后测头有磨损,测量精度低、应用范围窄[2]
。近年来,随着激光技术、制造技术、图像传感技术、计算机控制技术等相关技术的快速发展,出现了
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各种各样的光学非接触式测头[3 6]
。因其具有测量范围广、
效率高、精度高、量程广的优点,成为精密测量技术的重要发
展方向和研究热点[5 9]
。本文运用半光斑成像原理,研制出一种新型激光瞄准测头,并通过大量的关键性能参数实验验证,该测头具有结构紧凑、检测速度快、重复性好、瞄准精度高的特点,不仅可以安装在三坐标测量机上,也可以结合其他测长仪器,实现自由曲面的快速、精确测量,具有广泛的应用前景和较强的实用价值。
2 半光斑成像式测量原理
鉴于三角法光学测头受到被测物体表面特性及表面倾斜角度的限制,本文在实验基础上提出了半光斑成像式非接触测头,其测量原理如图1所示。图中光电检测器(即两象限光电二极管)位于透镜的像平面上。若不考虑遮光片的影响(即去除遮光片),工作时激光器发出的光经透镜投射到被测物体表面,被测物体表面的漫反射光再经透镜成像于光电检测器上,当被测表面位于透镜的物面A 时,在光电检测器上形成的像为一几何光点,光电检测器的差动输出为零;若被测面偏离物平面A 时,在光电检测器上的像为一光斑,离焦量越大,则光斑直径越大。由于两象限光电二极管以光轴对称安置,因此光斑在光电检测器上对称分布,理论上无论光斑直径有多大,光电检测器的差动输出总为零,这说明用全光斑成像,光电检测器不能感知被测面位置的变化。为此,在成像光路中插入一遮光片,其位置正好挡住激光器光束的半个光斑,此时,若被测面仍位于物平面A 处,则光电检测器的差动输出仍然为零,而当被测面离焦位于A 1位置时,在光电检测器上的像为半圆形光斑,如图1中的B1所示,而当被测面离焦位于A 2位置时,在光电检测器上的像如图1中的B2所示。由图可知,离焦方向不同时,光电检测器上的光斑或位于光轴的上方或下方,半光斑的直径随离焦量的增大而增大,此时光电检测器的差动输出不再为零,输出信号的极性决定于离焦的方向,输出信号的大小决定于离焦量的大小。由此可见,可根据光电检测器的差动输出判断被测表面的位置,
光电检测器差动输出的过零点即为测量瞄准位置。
图1 半光斑成像原理
F i g.1Schema ti c d i agra m f o r ha lf facular po i nt
optica l i m age ry pr i nci p le
3 瞄准测头的光学系统组成
图2为半光斑成像式激光瞄准测头的光学系统组成,其中,1为半导体激光器,作为激光瞄准的光源;2为发散角调节透镜,用以调节出射激光束的发散角;3为遮光片,用来遮挡半个光斑;4为反射镜;5为分光镜;6为成像透镜;7为被测自由曲面;8为平板玻璃,用来微调光斑在两象限光电二极管的位置;9为两象限光电二极管,接收成像光斑的光强。测头装配时,首先调节透镜2,以获得发散角合适的光斑,调节遮光片3,使投射到反射镜4上的光斑为半光斑,此半光斑经分光镜5及成像透镜6投射到被测表面7上,被测表面上的光斑经成像透镜6、分光镜5透射后再经过平板玻璃8成像于二象限光电二极管9上。然后微调平板玻璃8,当被测面位于透镜6的焦面处,使光电二极管的差动输出为零,并使被测面前后离焦,校验光电二极管的差动输出。
图2 激光瞄准测头的光学系统组成F i g.2O ptical syste m structure o f the detecto r
4 实验装置总体框图
半光斑成像式激光测头的信号处理电路包括光电检测器、光强处理电路、差动信号处理电路、激光器光强自
适应控制电路、时序电路和其他抗干扰措施,总体框图如图3所示。
图3 实验装置总体框图
F ig .3The struc t ure of the detector (composed of
several models for different f uncti ons)
光电检测器即两象限光电二极管实现微弱光信号到
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电信号的转变,光电检测器的输出信号一路进入差动信号处理电路、时序电路,该路信号包含被测自由曲面的位置信息,经差动电路和时序电路处理,得到一锁存信号用于触发三坐标测量机测量系统或者其他测长仪器的测量计数电路,进行数据的记录和运动的控制;另一路进入光强处理电路,该路信号代表被测光学特征表面在光电二极管上成像的光强信号,反映出返回光学系统总的光能量,它是控制光强的依据。不同光学特征的被测表面经成像系统在光电检测器上形成半光斑的明亮程度不同,如果在光电检测器上形成半光斑的亮度高,仪器很容易饱和,此时,测量灵敏度高但测量范围很小,如果在光电检测器上形成半光斑的亮度低,则测量范围大但灵敏度低。因此要适应不同光学特征的被测表面,就需要自动调节激光器的光强,当光电检测器上形成半光斑的亮度低时调节电路就加大通过半导体激光器的电流,使出射的激光功率增大,反之,则应降低激光器的输出功率。激光器光强控制电路功能就是根据被测物体表面特征实现光强的动态调节来改变激光器的输出功率。
5 激光瞄准测头的关键性能参数实验
激光瞄准测头关键性能参数实验系统的装置主要包括:一套双频激光干涉仪、精密移动工作台、半光斑成像激光测头,实验装置示意图如图4
所示。
图4 测头关键性能参数实验装置示意图F i g .4Se t up of t he key perfor m ance para m eter exper i m ents (it consists o f a l aser i nterfero m ete r ,a hi gh prec isi on m otion
wo rkbench and a laser a i m i ng detec t o r)
双频激光干涉仪的测量反射镜和激光测头固定在精密移动工作台上,且确保二者的光轴同轴,以减小阿贝误差,双频激光干涉仪和被测物体固定在底座上。当往返移动工作台时,激光测头输出脉冲触发信号,该信号作为双频激光干涉仪记录数据的触发信号,如此反复记录双频激光干涉仪的读数,就可以验证测头各方面的性能。以下实验都是基于此原理进行的,只是实验的方法和条件略有不同。
5.1 重复性瞄准触发实验
在实验室温度保持在22!1?的实验条件下,将双频激光干涉仪稳频30m i n 以上,设置其测量分辨率为 /4,进行温度补偿、气压补偿,然后开始测量。按照上述方法,
往返移动工作台连续记录双频激光干涉仪的读数,由于篇幅有限,这里只给出黑色铁块与光轴成90 和45 时连续测量的部分数据,如表1所示。由表1的测量数据可知:在重复测量30次的情况下测量标准差不超过1 m 。针对不同光学特征的被测表面进行多组测量实验,结果表明,该测头在重复性瞄准触发测量标准差优于1 m 。
表1 黑色铁块实验数据
Table 1The tr igger repeatab ility resu lts of b lack iron block
w ith op tic axis at th e angles of 90 and 45
mm
90
45 113.5971613.598136.5571636.554213.5961713.597236.5551736.556313.5981813.597336.5541836.556413.5971913.597436.5541936.555513.5972013.597536.5572036.556613.5962113.598636.5542136.556713.5972213.598736.5562236.5568
13.5962313.596836.5552336.556913.5972413.596936.5552436.5551013.5962513.5971036.5562536.5571113.5982613.5971136.5552636.5571213.5982713.5981236.5562736.5561313.5962813.5971336.5562836.5551413.5962913.5981436.5552936.55715
13.598
30
13.597
15
36.555
30
36.556测量标准差0.76 m 测量标准差
0.93 m
5.2 不同光学特征被测表面的灵敏度测量实验由第3节可知,不同光学特征的被测表面经成像系
统在光电检测器上形成的半光斑的明亮程度不同,因此要适应不同光学特征的被测表面进行瞄准测量,就需要增加激光器光强自适应调节装置。在实验中,分别以黑色铁块、镀铬合金、黑色塑料、红色塑料、蓝色硬纸、白色硬纸、白色软纸等不同光学特征的被测表面试样在没有调节装置和有调节装置的条件下进行了多次实验,实验结果如图5、6所示。图5为没有光强自适应调节装置的灵敏度实验曲线,由图5可知,该测头在没有光强自适应调节装置对不同光学特征的被测表面的瞄准灵敏度相差较大,测量的动态调节范围也相差较大。在增加光强自动调节装置以后,该测头灵敏度实验曲线如6所示,由图6可知,该测头在激光器光强自适应调节装置的作用下对不同光学特征的被测表面的瞄准灵敏度几乎一致,这说明该测头对不同光学特征的被测表面具有较强的调节能力和补偿能力。
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卷
6 结 论
通过上述分析和实验,采用半光斑成像式激光测头在增加光强自适应调节装置的情况下,该测头重复性瞄准触发测量不确定度在1 m 以内,测量灵敏度可达30~
60mV / m,测量角度在不增加辅助措施的前提下可以达45 ,综合性能达到传统三角法光学测头的性能。大量实验结果证明该测头具有检测速度快、自动化程度高、瞄准测量精度高的特点,不仅可以安装在三坐标测量机上,也可以结合其他的测长仪器进行自由曲面的快速、精确测量,具有广泛的应用前景和较强的实用价值。 参考文献
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作者简介
朱凌建,分别于2001和2004年在西安理工大学获得学士和硕士学位,现为西安交通大学博士研究生,西安理工大学讲师,主要研究方向为测试计量技术及仪器。
地址:西安理工大学机仪学院精密仪器系314信箱,710048
电话:029 ********;E m a i:l zlj_zhy @xau t .edu .cn
Z hu L ingji an received BSc andM Sc i n m echatron i c eng i neer i ng fro m X i an U niversity of T echnology ,X i an ,Ch i na ,i n 2001and 2004,respectively .H e i s a P h D candi date i n Schoo l of E lec tronic and Eng i neering ,X i an Jiao tong U n i versity si nce 2007.H is resea rch fi e l d i s m easure m ent and test techno l og ies and i n stru m ents .
A ddress :P.O Box.314,Schoo l o f M echan ica l and Instru m ents
第12期朱凌建等:应用于三坐标测量机的半光斑成像式激光测头2469
Eng i neering,X i an U n i versity o fT echno l ogy,N o.5Jinhua South R oad.X i an710048,Shaanx,i Chi na
T e:l+86 29 82312861;E m a i:l zlj_z hy@https://www.wendangku.net/doc/754076938.html,
刘君华,1961年毕业于哈尔滨工业大学,现为西安交通大学电气学院教授、博士生导师,主要研究方向为智能传感器系统理论与技术。
地址:西安市咸宁西路28号,西安交通大学电气学院电测教研室,710049电话:029 ******** 121;E m a i:l J unh li u@https://www.wendangku.net/doc/754076938.html,
L i u Junhua g raduated fro m H arb i n Institute o f T echno logy, H arbi n,Chi na,i n1961.She is a professor in Schoo l o f E l ectron i c Eng i neeri ng,X i an Jiaotong U ni v ers it y.H er research fi e l d is s m art sensors and app licati on.
A ddress:Schoo l of E l ectronic Eng i nee ri ng,X i an Ji ao t ong U n i versity,N o.28X ianni ng R oad,X i an710049,Shaanx,i Ch i na T e:l+86 29 82664249 121;E m ai:l Junhli u@https://www.wendangku.net/doc/754076938.html,
三坐标测量机操作规程
三坐标测量机操作规程 一、启动前的准备 1.确保实验室温度在20±2℃，湿度在25%--75%RH； 2.确保电路、气路连接正常，机器导轨无障碍物； 3.用酒精擦拭导轨，由内向外依次擦拭（严禁用酒精擦洗光栅）； 4.检查电压、地线等是否正常，对前置过滤器、冷干机等进行放水 检查，查看三坐标测量机上的三联过滤器是否干净； 5.打开UPS，再依次打开气源开关（总气阀开关—冷干机开关—三坐 标气源开关），保证气压在0.4MPa—0.6MPa（一般为0.48MPa），调节气压时，将压力表下的黑色旋钮拉下，左右旋转即可调节气压，调好气压后，将黑色旋钮按回原位。 二、测量机系统启动 1.启动计算机，打开测头控制器开关（黑色）； 2.打开控制柜电源开关，系统进入自检状态（操纵盒指示全亮），若
系统稳定，则控制柜里的数字为“7”不变，若系统不稳定，则控制柜里的数字在乱变，那就需要重新启动一次系统（重新关开控制柜电源开关即可，时间间隔需20秒以上）； 3.自检完后，点击PC-DMIS软件图标，启动软件系统； 4.冷启动时，软件窗口会提示进行及其回零操作。此时将操纵盒的 “加电”键(SERYO PWR ON)按下，再按下“自动”键（AUTO），再在软件窗口中点击确定，机器将自动回到零位； 5.待机器回到零位后（零位是系统默认的坐标原点），PC-DMIS进入 正常工作界面。 三、测量机系统关闭 1.关闭系统时，先将测头移到安全高度； 2.退出PC-DMIS系统，关闭控制柜电源和测座控制器电源； 3.反顺序关闭气源开关（三坐标气源开关—冷干机开关—总气阀开 关），并对过滤器进行放水处理； 4.关闭计算机、UPS等电源。 四、软件界面 在软件窗口中点击“文件—打开/新建”（快捷键：打开CTRL+O,新建：CTRL+N），“新建”文件时需要在“新建零件程序”窗口中的“零件名”处输入名称（名称不能用中文）其余项不管；“打开”文件则只要找到所需文件的路径并双击，PC-DMIS进入正常工作界面。 视图窗口：点击“视图——图形显示窗口/编辑窗口/报告窗口”，按快捷键CTRL+TAB可用来切换“图形显示窗口”和“报告窗口”。“编
如何正确选择三坐标测量机测头
如何正确选择三坐标测量机测头 测头是测量机触测被测零件的发讯开关，它是坐标测量机的关键部件，需要的测量精度的高低决定了测量机测头精度的高低，另外，不同的零件要求选择不同功能的测头进行测量。测头可分为接触式测头和非接触式测头（激光等类型）。 目前主要用接触式测头，接触式测头又可分为开关式（触发式或动态发讯式）与扫描式（比例式或静态发讯式）两大类 开关测头的实质是零位发讯开关，以TP6（RENISHAW）为例，它相当于三对触点串联在电路中，当测头产生任一方向的位移时，均使任一触点离开，电路断开即可发讯计数。开关式结构简单，寿命长（106~107）、具有较好的测量重复性（0.35~0.28μm），而且成本低廉，测量迅速，因而得到较为广泛的应用。 扫描式测头实质上相当于X、Y、Z个方向皆为差动电感测微仪，X、Y、Z三个方向的运动是靠三个方向的平行片簧支撑，是无间隙转动，测头的偏移量由线性电感器测出。扫描式测头主要用来对复杂的曲线曲面实现测量。非接触测头主要分为激光扫描测头和视频测头两种。 激光扫描测头主要用于实现较软材料或一些特征表面进行非接触测量。测头在距离检测工件一定距离（比如50mm），在其聚焦点!5mm范围内进行测量，采点速率在200点/秒以上。通过对大量采集数据的平均处理功能而获得较高的精度。 视频测头进一步提高了测量机的应用，使得许多过去采用非接触测量无法完成的任务得以完成。一些诸如印刷线路板、触发器、垫片或直径小于0.1mm的孔可采用视频测头进行测量。操作者可将检测工件表面放大50
倍以上，采用标准的或可变换的镜头实现对细小工件的测量。 以下就如何进行触发和扫描测头提出建议：什么时侯用触发式测头？ 1. 零件所被关注的是尺寸（如小的螺纹底孔）、间距或位置，而并不强调其形状误差（如定位销孔）; 2. 或你确信你所用的加工设备有能加工出形状足够好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度时，接触式触发测量是合适的，特别是由于对离散点的测量; 3. 触发式测头比扫描测头快，触发测头体积较小当测量空间狭窄时测头易于接近零件; 4. 一般来讲触发式测头使用及维修成本较低; 在机械工业中有大量的几何量测量,所关注的仅是零件的尺寸及位置，所以目前市场上的大部分测量机，特别是中等精度测量机，仍然使用接触式触发测头。 什么时侯用扫描测头？ 应用于有形状要求的零件和轮廓的测量：扫描方式测量的主要优点在于能高速的采集数据，这些数据不仅可以用来确定零件的尺寸及位置，更重要的是能用众多的点来精确的描述形状、轮廓，这特别适用于对形状、轮廓有严格要求的零件，该零件形状直接影响零件的性能(如叶片、椭圆活塞等); 也适用于你不能确信你所用的加工设备能加工出形状足够好的零件 。目前三坐标测量机所使用的测头系统基本上是英国雷尼绍（RENISHAW)的，产品性能及品种多样化排在世界前列，可以优选选购此品牌之测头系统。 测头选择基本原则：
三坐标测量技术基础
金工实习讲稿 三座标测量技术基础 三坐标测量技术基础 、教学目标 1、了解三坐标测量机基本结构 2、了解三坐标测量机基本原理 3、了解三坐标测量机维护保养方法 4、了解测量软件的基本使用 5、掌握运用测量软件进行孔和轴的测量
6、掌握运用测量软件输出检验报告、教学安排
双驱动等技术，提高精度。 从理论上讲，三坐标测量机的特点是：高精度、高效率、万能性。因而多用于工业质量保证，如产品测绘、检验，复杂型面检测，工夹具测量，研制过程中间测量，CNC机床或柔性生产线在线测量等方面。一台坐标测量机综合应用了电子技术、计算机技术、数控技术、光栅测量技术（激光技术）、精密机械（包括新工艺、新材料和气浮技术） 第一章三坐标测量机的结构简介 三坐标测量机的主要结构为工作台、桥架、测头、计算机控制系统等组成 图1.1三坐标测量机结构图 航空、航天、造船行龙门桥式测量机适合于大型 业的大型零件或大型模具的测量。一般都采用双光栅、
图1.2龙门式三坐标测量机 1.2、桥式 桥式测量机是使用最为广泛的一种机构形式。特点是开敞性比较好，视野开阔，上下零件方便。运动速度快，精度比较高。用于复杂零部件的质量检测、产品开发。 图1.3桥式三坐标测量机 1.3、悬臂式 悬臂式测量机开敞性好，测量范围大，可以由两台机器共同组成双臂测量机，尤其适合汽车工业钣金件的测量。主要用于车间划线、简单零件的测量，精
度比较低 图1.4悬臂式三坐标测量机 二、按驱动方式，三坐标测量机可分为以下几种： 手动型一一手工使其三轴运动来实现采点，价格低廉,但测量精度差； 机动型通过电机驱动来实现采点，但不能实现编程自动测量；自动型由计算机控制测量机自动采点，通过编程实现零件自动测量, 且精度咼。
三坐标安全操作规程
生效日期：2011-11-1 版本：A/0 三坐标操作规程 1.0 目的： 本指导书指导操作人员正确使用三坐标测量机测量模具。 2.0 适用范围： 适用于MQ8106三坐标测量机的测量，主要用于测量模具中常规量具不易测量的项 目。 3.0 环境要求： 3.1三坐标温度要求为20-22° 3.2三坐标湿度要求为40%-70% 4.0 所用设备： 4.1 三坐标测量机(西安爱德华制造,型号:MQ8106) 测量范围： X轴800mm Y轴1000mm Z轴600mm 测量示值误差: E≤（2.8+L/250）μm 探测误差： R≤2.4μm 其中L为被测长度（mm）。 5.0 检测标准： 5.1 参照产品图纸和技术要求 6.0 操作规程及注意事项： 操作人员必须经过技术培训，熟悉设备的性能，结构及保养等专业知识后才能独立操作，非本岗位人员严禁开动设备。 6.1 对设备进行点检确认。 6.1.1 三坐标测量机对环境要求比较严格，应按要求严格控制温度及湿度。 6.1.2 三坐标测量机使用气浮轴承，理论上是永不磨损结构，但是如果气源不干 净，有油．水或杂质，就会造成气浮轴承阻塞，严重时会造成气浮轴承和气浮导轨划伤，后果严重。所以每天要检查机床气源，放水放油。
6.1.3 三坐标测量机的导轨加工精度很高，与空气轴承的间隙很小，如果导轨上面有灰尘或其它杂质，就容易造成气浮轴承和导轨划伤。所以每次开机前应清洁机器的导轨，金属导轨用航空汽油擦拭（120或180号汽油），花岗岩导轨用无水乙醇擦拭。 6.1.4 切记在保养过程中不能给任何导轨上任何性质的油脂。 6.2.5 在长时间没有使用三坐标测量机时，在开机前应做好准备工作：控制室内的温度和湿度(24小时以上)，然后检查气源、电源是否正常。 6.2. 校准测头： 在标准球赤道周围均匀采8点，顶点采1点，保证测力均匀，沿着适量方向触测，计算出测针半径后，退回到测量界面，选择校准后测头，测量标准球直径，合格则使用，不合格则不能使用，应重新校准，更换测头座角度、测针要进行校准。 6.3造型检查 6.3.1. 被测零件在放到工作台上检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测尖使用寿命。 6.3.2. 确保受检模具与图纸、外观样件的造型一致，（如气门孔方位、定位孔、装饰孔方位等）。 6.4 模具放置:将模具被检测面朝上放置在工作台上，基准边靠近操作者一侧。 6.5 被测零件在测量之前应在室内恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。6.6 大型及重型零件在放置到工作台上的过程中应轻放，以避免造成剧烈碰撞，致使工作台或零件损伤。必要时可以在工作台上放置一块厚橡胶以防止碰撞。 6.7 小型及轻型零件放到工作台后，应紧固后再进行测量，否则会影响测量精度。 6.8在工作过程中，测座在转动时(特别是带有加长杆的情况下)一定要远离零件，以避免碰撞。 6.9 在工作过程中如果发生异常响声或突然应急，切勿自行拆卸及维修，应及时通知设备员。 6.10 操作结束后 6.10.1将Z轴移动到下方，但应避免测尖撞到工作台；或将测头偏转90°后，将设备三轴归零。 6.10.2 工作完成后要清洁工作台面。 6.10.3检查导轨，如有水印请及时检查过滤器。如有划伤或碰伤及时与设备员联系，
三坐标测量机操作规范
三坐标测量仪操作规范 1范围 本操作规范规定了三坐标测量的准备、测量机的操作步骤、注意事项及维护保养的要求。本操作规范适用于公司三坐标测量机的操作。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改）适用于本文件。 GB/T 16857.1:2002 产品几何量技术规范（GPS）词汇 3术语和定义 3.1三坐标测量机 通过运转探测系统测量工件表面空间坐标的测量系统。 （源自GB/T 16857.1:2002 ，2.1） 3.2EHS EHS是环境Environment、健康Health、安全Safety的缩写。 4职责 4.1三坐标技术员 负责测量程序的编辑，操作员的测量培训，仪器的使用与维护保养，备品备件的申请、选型。 4.2操作员 负责测量程序的编辑，仪器的使用与维护保养，备品备件工装的申请、选型。 4.3计量员 负责仪器的周期校准工作。 5过程描述 5.1 测量前准备 本标准文件为上海万泽精密铸造有限公司所有，内部使用，拥有著作权及法律规定的任何权益。未经授权, 任何个人或组织
均不得以任何方式发行、披露或使用，否则其行为将受到法律许可范围内的起诉。 5.1.1开机前应用蘸有无水乙醇的无尘布擦拭机器导轨，导轨擦拭禁用任何性质的油脂。 5.1.2开机前检查是否有阻碍机器运行的障碍物。 5.1.3零件检测时应满足下列环境要求： 1）室内温度：20C± 2C; 2）相对湿度：35 %?75 %; 3）气压要求：大于0.45Mpa,小于0.75Mpa。 5.1.4检查空压气管是否接好，气管是否漏气。气压低于规定值时，不准操作，否则会严重损坏机器。 5.1.5被测零件在检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测头的使用寿命。被测零件在测量之前应在室内恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。根据零件的大小、材料、结构及精度等特点，适当选择恒温时间，以适应测量仪室内温度，减少冷热对零件尺寸的影响。 5.1.6设备确认性能完好方可作业。 5.2三坐标测量仪的操作 5.2.1开机操作： A.接通系统总电源； B.接通控制系统电源； C.首先将空压气管开关打开； D.待气压正常后，先打开控制柜然后打开计算机电源开关； E.启动PC-DMIS软件，打开操作盒上的急停按钮； F.按软件提示进行”回零”。 5.2.2测量： A.进入测量系统，依操作顺序及相关测量方法进行测量； B.选择合适的测量探头，测量标准球直径； C.建立新的测量项目，放置测量工件； D.进行工件尺寸测量，记录测量数值； E.保存测量报告，完成测量工作并确认； F.退出测量系统； G.取走工件。 5.2.3关机步骤： A.将测头座A角转到90度，B角转到180度； B.将Z轴运行至安全位置（不易被触碰的位置）； C.按下操作盒上的急停按钮，关断电源； D.退出测试软件的操作界面； E.关闭计算机； F.关闭电源。 5.3 注意事项 5.3.1请勿在计算机内安装其他应用软件，以免三坐标操作软件不能正常运行。 5.3.2在开机前必须检查计算机与主机的连接线、电源插头插座是否正确，有无松动，确认正确后，方可开机。 5.3.3防止计算机被病毒感染。 5.3.4严禁用脱脂棉清洗导轨，以防止棉绒进入气浮块中。 5.3.5保养过程中不能给任何导轨加任何性质的油脂。 536禁止在工作台导轨面上放置任何物品，不要用手直接接触导轨工作面。 537为保持室内湿度，不要用湿拖把拖地。
三坐标测量机控制系统有哪些类型
三坐标测量机控制系统有哪些类型？ 本资料出自东莞嘉腾仪器仪表有限公司 三坐标测量仪作为高精密测量仪器，在多个领域被广泛应用。越来越多的企业开始使用三坐标测量仪。在使用三坐标测量仪前，我们很有必要对其进行系统的了解。而控制系统作为三坐标测量机的三大部分组成之一，自然也是三坐标测量仪最关键的几大组成部分。 控制系统主要功能是：读取空间坐标值，对测头信号进行实时响应与处理，控制机械系统实现测量所必需的运动，实时监测坐标测量机的状态以保证整个系统的安全性与可靠性，有的还包括对坐标测量机进行几何误差与温度误差补偿以提高测量机的测量精度。下面，我们来了解下控制系统的分类。 从控制系统的角度划分，三坐标测量机可分为手动型、机动型及CNC数控型三种模式。早期的坐标机以手动型和机动型为主，当时的控制系统主要完成空间坐标值的监控与实时采样。随着计算机技术及数控技术的发展，CNC型控制系统变得日益普及，高精度，高速度，智能化成为三坐标测量机控制系统发展的主要趋势。一．手动控制系统 手动控制系统主要包括坐标测量系统、测头系统、状态监测系统等。 坐标测量系统是将X，Y，Z 三个方向的光栅信号经过处理后，送入计数器，CPU 读取计数器中的脉冲数，计算出相应的空间位移量。 测头系统的作用是当手动移动测头去接触工件，测头发出的信号用作计数器的锁存信号和CPU的中断信号，锁存信号将X，Ｙ，Ｚ三轴的当前光栅数值记录下来，
CPU在执行中断服务程序时，读取计数器中的锁存值，这样就完成了一个坐标点的采集。计算机通过这些坐标点数据分析计算出工件的形状误差和位置误差。 随着半导体反唇相讥与计算机技术发发展，可将光栅信号接口单元，测头控制单元，状态监测单元等集成在一块PCI或ISA总线卡上，直接插入计算机中，使得系统可靠性提高，成本降低，便于维护，易于开发。 手动三坐标测量机结构简、成本低、适合于对精度和效率要求不是太高、而要求低体格的用户。 二．机动控制系统 与手动型控制系统比较，机动型控制系统增加了电机、驱动器和操纵盒。测头的移动不再需要手动，而是用操纵盒通过电机来驱动。电机运转的速度和方向都通过操纵盒上手操杆偏摆的角度和方向来控制 机动型控制系统主要是减轻了操作人员的体力劳动强度人，是一种过渡机型，随着CNC系统成本的降低，机动型测量机目前采用得很少。 三. CNC控制系统 CNC系统的测量过程是由计算机控制的，它不仅可以实现自动测量，自学习测量，扫描测量，也可通过操纵杆进行机动测量。 数控系统以控制器为核心，数控型三坐标测机除了在X，Y，Z三个方向装有三根光栅尺及电机、传动等装置外，还具有了以控制器和光栅组成的位置环；控制器不断地将计算机给出的理论位置与光栅反馈回来的实测位置进行比较，通过PID参数的控制，随时调整输出的驱动信号，努力使测量机的实际位置与计算机要求理论位置保持一致。
三坐标测量机操作规范标准[详]
三坐标测量仪操作规 1 围 本操作规规定了三坐标测量的准备、测量机的操作步骤、注意事项及维护保养的要求。 本操作规适用于公司三坐标测量机的操作。 2 规性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改）适用于本文件。 GB/T 16857.1:2002 产品几何量技术规(GPS) 词汇 3 术语和定义 3.1 三坐标测量机 通过运转探测系统测量工件表面空间坐标的测量系统。 （源自GB/T 16857.1:2002，2.1） 3.2 EHS EHS是环境 Environment、健康Health、安全Safety的缩写。 4 职责 4.1 三坐标技术员 负责测量程序的编辑,操作员的测量培训, 仪器的使用与维护保养，备品备件的申请、选型。 4.2 操作员 负责测量程序的编辑,仪器的使用与维护保养,备品备件工装的申请、选型。 4.3 计量员 负责仪器的周期校准工作。 5 过程描述 5.1 测量前准备 5.1.1 开机前应用蘸有无水乙醇的无尘布擦拭机器导轨，导轨擦拭禁用任何性质的油脂。 本标准文件为上海万泽精密铸造有限公司所有，内部使用，拥有著作权及法律规定的任何权益。未经授权，任何个人或组织均不得以任何方式发行、披露或使用，否则其行为将受到法律许可范围内的起诉。 1 / 1
5.1.2 开机前检查是否有阻碍机器运行的障碍物。 5.1.3 零件检测时应满足下列环境要求： 1) 室温度：20℃±2℃； 2) 相对湿度：35﹪～75﹪； 3) 气压要求：大于0.45Mpa，小于0.75Mpa。 5.1.4 检查空压气管是否接好，气管是否漏气。气压低于规定值时，不准操作，否则会严重损坏机器。 5.1.5 被测零件在检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测头的使用寿命。被测零件在测量之前应在室恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。根据零件的大小、材料、结构及精度等特点，适当选择恒温时间，以适应测量仪室温度，减少冷热对零件尺寸的影响。 5.1.6 设备确认性能完好方可作业。 5.2 三坐标测量仪的操作 5.2.1 开机操作： A. 接通系统总电源； B. 接通控制系统电源； C. 首先将空压气管开关打开； D. 待气压正常后，先打开控制柜然后打开计算机电源开关； E. 启动PC-DMIS软件，打开操作盒上的急停按钮； F. 按软件提示进行”回零”。 5.2.2 测量： A. 进入测量系统，依操作顺序及相关测量方法进行测量； B. 选择合适的测量探头，测量标准球直径； C. 建立新的测量项目，放置测量工件； D. 进行工件尺寸测量，记录测量数值； E. 保存测量报告，完成测量工作并确认； F. 退出测量系统； G. 取走工件。 5.2.3 关机步骤： A. 将测头座A角转到90度，B角转到180度； B. 将Z轴运行至安全位置（不易被触碰的位置）； C. 按下操作盒上的急停按钮，关断电源； D. 退出测试软件的操作界面； E. 关闭计算机； F. 关闭电源。 5.3 注意事项 5.3.1 请勿在计算机安装其他应用软件，以免三坐标操作软件不能正常运行。 5.3.2 在开机前必须检查计算机与主机的连接线、电源插头插座是否正确，有无松动，确认正确后，方可开机。 5.3.3 防止计算机被病毒感染。 5.3.4 严禁用脱脂棉清洗导轨，以防止棉绒进入气浮块中。 5.3.5 保养过程中不能给任何导轨加任何性质的油脂。 5.3.6 禁止在工作台导轨面上放置任何物品，不要用手直接接触导轨工作面。
三坐标测量仪操作规程
无锡市唯尔得塑业有限公司文件编号WERD-IM-29 版本/修订A/0 生效日期2013.01.18 三坐标测量仪操作规程 页码1/2 分发号 为了保障三坐标测量仪的良好运转和使用，按照三坐标测量系统使用要求，特编制本操作规程。 一、三坐标测量仪为精密测试设备，测试人员必须进行上岗培训并取得上岗证方可上岗操作。 二、三坐标测量仪使用前准备 1、开启压力空气干燥机，使冷干压力空气温度达到5℃。 2、开机前应用无水乙醇擦拭机器导轨，导轨擦拭禁用任何性质的油脂。 3、开机前必须检查气源：气压0.40Mpa-0.45Mpa并保持有持续气源供应，电压电流应符合：交流电压220V±10%、电流15A、接地电阻≦5Ω。 4、零件检测时应满足下列环境要求： 室内温度：20℃±2℃ 相对湿度：25﹪—75﹪ 气压要求：=0.43Mpa±0.01 Mpa 5、检查空压气管是否接好，气管是否漏气。气压低于规定值时，不准移动桥、滑架或Z导轨，否则会严重损坏机器。 6、被测零件在检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测尖的使用寿命。被测零件在测量之前应在室内恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。根据零件的大小、材料、结构及精度等特点，适当选择恒温时间，以适应测量仪室内温度，减少冷热对零件尺寸的影响。 7、设备和工件确认性能完好方可作业。
三、三坐标测量仪的操作 本系统由空压进气系统、主机、电脑软件系统、整机标准附件四部分组成。开机操作： 1、首先将空压气管开关打开； 2、待气压正常后，打开计算机电源开关； 3、进入操作模式； 4、注意事项： 4-1、大理石平台上摆放工件应轻拿轻放，不可碰撞、划伤，平台、凹槽处经常用吸尘器清扫灰尘。工作台和导轨上不能放置任何无关的东西。 4-2、大型及重型零件在放置到工作台上过程中应轻放，以避免剧烈碰撞造成工作台或零件受损。必要时可以在工作台上放置一块厚橡胶垫以防止碰撞。小型及轻型零件放在工作台上，应固定后再进行测量，否则会影响测量精度。 4-3、使用、安装测头时，螺母要锁紧，在测量中原则上右手不能脱离，以免测头系统掉下碰坏。在工作过程中，如要旋转测座，在转动时（特别是带有加长杆的情况下）一定要远离工件，并保证有足够的空间，以避免发生碰撞。注意保护测头，每次测量后，首先将立轴（Z轴）抬高至工件碰不到处。 无锡市唯尔得塑业有限公司文件编号WERD-IM-29 版本/修订A/0 生效日期2013.01.18 三坐标测量仪操作规程 页码2/2 分发号
三坐标测量机的测头半径补偿与曲面匹配
三坐标测量机的测头半径补偿与曲面匹配 李 春 刘书桂 (天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室 天津 300072) 摘要 在非均匀双三次B—样条函数的基础上,导出自由曲面任意点的法矢量通用算法,进而提出自由曲面测头半径补偿公式;为了更好的消除自由曲面测量中的定位误差,提出了应用单纯形法,对测量原始点进行坐标平移和旋转变换,从而较好的解决了曲面匹配问题。 关键词 自由曲面 测头补偿 曲面匹配 The Probe Rad ius Com pen sa tion of Free-form Surface and Surface M a tch i ng L i Chun L iu Shugu i (S ta te K ey L abora tory of P recision M easu ring T echnology and Instrum en t, T ianj in U n iversity,T ianj in300072,Ch ina) Abstract Based on non2unifo rm B2sp lines,a new current algo rithm w ith no rm al vecto r of random free2fo rm surface’s po int is deduced,and mo re,a fo rm ula w ith p robe compensati on is p ropo sed.W e offer a arithm etic nam ed si m p lex m ethod in o rder to eli m inating o rientati on erro r in the p rocess of free2fo rm surface m easurem ent.It can settle surface m atch ing w ell by sh ifting and ro tating the m easuring coo rdinate system. Key words F ree2fo rm surface P robe compensati on Surface m atch ing 1 引 言 三坐标测量机由于其测量精度和智能化程度较高,广泛应用于制造业的CAD CAM、产品检测和质量控制[1]。用三坐标测量机的球形测头测量自由曲面时,得到的数据是测头中心轨迹,由于测头总有一定的半径r,因此测得的是与被测曲面相距r的包络面。为了得到所需的测量表面,需要求出球心轨迹面所构成的包络面,这个过程被称为测头半径补偿。在实际测量过程中,并不能做到实际曲面和标准曲面完全重合,需要将被测曲面进行旋转、平移等坐标变换,使被测曲面与标准曲面大致重合,从而达到曲面检测的目的,这个过程称之为曲面匹配。 2 测头半径补偿方法 用球形测头测量曲面时,测头与被测曲面为点接触,测头半径补偿的关键是确定曲面在接触点处的法矢。球测头与被测曲面接触时,球心一定在被测点的法线上,而且被测点一定在球心轨迹面过球心点的法线上。因此不论能否得知被测面的法线方向或是球心面的法线方向,都能对测头半径进行补偿。 本文提出了一种新方法,不在测量过程中补偿测头半径,而只是收集测头中心坐标值,然后应用曲面建模理论,计算出球心各点的法矢量值,继而补偿测头半径。 (1)自由曲面的偏导数求法 首先,根据三坐标测量机所得的原始测量点,我们可以反求出双三次B—样条自由曲面的模型[2]: S(u,v)=∑ n i=0 ∑m j=0 N i,4(u)N j,4(v)P i,j(1)其中N i,4(u),N j,4(v)为双三次B—样条基函数, P i,j为控制预点。 先求曲面沿u向的切矢量,即对S(u,v)求偏导: S u(u,v)= 5 5u S(u,v) =∑ m j=0 N j,4(v)u∑ n i=0 N i,4p(u)P i,j 第24卷第4期增刊 仪 器 仪 表 学 报 2003年8月
三坐标测量机的测头
三坐标测量机的测头
触发式测头是对工件表面进行离散点数据的采集，扫描系统能够连续采集大量表面点的 数据，从而给出关于工件表面形状清晰描述。扫描是在需要描述工件形状或者是测量复杂形状工件时的理想选择。常用测头如下： PH10M可分度机动测座 产品综述： PH10M是功能强大的分度机动测座，能够携带长加长杆和各种测头。具备高度可重复性的动态连接，允许快速的测头或加长杆更换而不需要重新校正。 PH10M特点： - 自动关节固定，可重复测头定位 - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴360度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定 PH10MQ/PH10MQH可分度机动测座 产品综述： PH10MQ/PH10MQH，具有紧凑的机构，能够固定在测量机Z轴内部，从而提高了Z向的行程，使得测量空间更大。 PH10MQ/PH10MQH可分度测座，功能强大。能够携带长加长杆和各种高性能测头，SP600M 或者是TP7M。 基于其高重复性和可自动连接，使得在运行过程中自动进行测头和探针的更换，而不需要重新校准(使用ACR1)。
产品特点： - 自动关节固定，可重复测头定位 - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定 PH10T可分度机动测座 PH10T，属于通用的分度式测座。能够实现720个位置的重复定位，从而可完成对于任何工件特征的检测。所有M8螺纹的测头，都能够直接安装在PH10T自身的M8螺纹孔上。PH10T 是PH10系列测座的扩展，采用PHC 10-2控制器，并与其他许多RENSHAW产品兼容。PH10T特点： - 与所有M8螺纹的测头兼容 - 能够携带长达300mm的加长杆 - A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位 - 杆固定
三坐标测量机安全操作规程(新版)
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 三坐标测量机安全操作规程(新 版)
三坐标测量机安全操作规程(新版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 1、零件检测时应满足下列环境要求： 室内温度：20℃±2℃ 室温变化：0.5℃/h，2℃/d 水平0.5℃/m，垂直0.5℃/m 空气相对湿度：55﹪-65﹪ 2、因Mistral测量机使用气浮轴承，而压缩空气的质量会造成气浮轴承和气浮导轨的划伤，每天要检查机床气压，定期清洗油水分离器。 3、开机前应用无水乙醇擦拭机器导轨，不能给导轨上擦拭任何性质的油脂。 4、开机前应检查气源，电源是否正常，检查接地，接地电阻应小于4欧姆。 5、被测零件在检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测尖的使
用寿命。 6、被测零件在测量之前应在室内恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。根据零件的大小、材料、结构及精度等特点，恒温时间一般在8-24小时。 7、大型及重型零件在放置到工作台上过程中应轻放，以避免剧烈碰撞造成工作台或零件受损。必要时可以在工作台上放置一块厚橡胶垫以防止碰撞。 8、小型及轻型零件放在工作台上，应固定后再进行测量，否则会影响测量精度。 9、在工作过程中，如要旋转测座，在转动时（特别是带有加长杆的情况下）一定要远离工件，并保证有足够的空间，以避免发生碰撞。 10、在工作过程中如有异常情况，应立即停机断电，并及时与厂家联系。 11、工作完成后，要清洗工作面。， 12、工作结束后，关闭电源，关闭机器总气源。 XX设计有限公司 Your Name Design Co., Ltd.
三坐标测量机安全操作规程
一、操作环境 1、生产型测量机床的温度保持在 20±2℃，温度梯度要求1℃/m,环境温度变化1℃/h-2℃/24h，相对湿度25-75%。 2、稳压电源的输出电压为交流220v±10%。 3、气源的出口温度为20±4℃. 4、空调应24小时开机，空调的检修时间放在秋天进行，从而保证测量机精度稳定性及避免结露。条件允许的尽量配备除湿机。 二、开机检查 1、每天开机前首先检查供气压力达到要求后才能开控制柜。三联体处压力：0.4MPa-0.45 MPa,气源供气压力≥0.6MPa。 2、当三联体滤杯表面有明显油渍或水渍时，需要检查过滤器或冷干机是否有效工作，滤芯需要定期更换，最少每年一次，前置过滤器系统滤芯也应定期更换，最少每年一次。 3、每天开机前，用高织纱纯棉布和 无水乙醇清洁轴导轨面，待导轨面干燥后才能运行机器。严禁用酒精清洁仪器喷漆面。
4、开机顺序为：a、打开气源；b、开启控制电源和计算机电源，系统进入自检状态（操纵盒所有只是灯全亮）; c、待系统自检完毕，按下machine start按钮加电（急停键必须松开）；d、启动PC-DMIS软件，测量机进行回机器零点过程（机器回零点前，先将测头手动移至安全位置，保证测头复位旋转和Z轴向上运动时无障碍，不会发生碰撞）； e、回机器零点过程完成后，PC-DMIS 进入正常工作界面，测量机进入正常工作状态。 5、控制柜开启后，首先检查Z轴是否有缓慢上下滑动的现象，如有此现象，请立即按下急停按钮，并与海克斯康服务工程师联系。 三、操作注意事项 1、程序第一次运行，要将速度降至10-30%，并注意运行轨迹是否符合要求。 2、在搬放工件时，先将测头移到安全位置，要注意工件尽量避免磕碰工作台面，特别是机器的导轨面。 3、在上下工件的过程中，必要时需要考虑按下急停按钮。 4、长时间不用的钢制标准球，擦拭干净后需油封防锈。 5、在使用花岗石工作台面上的镶嵌件固定工件时，扭矩不得超过20Nm，如频繁固定，建议配备扭矩扳手。 四、测头使用注意事项 1、在拆装测头、测杆时为保护免受人为损坏，要使用随机提供的专用限力工具，更换后所使用的测头需要标定。 2、在手操杆手动方式下移动设备时，要切换到快捷模式，在接近采点位置时，要切换到慢速模式。 3、旋转测头、校验测头、自动更换
三坐标测量机在进行测量工作前要进行测头校正
三坐标测量机在进行测量工作前要进行测头校正，这是进行测量前必须要做的一个非常重要的工作步骤，因为测头校正中的误差将加入到以后的零件测量中。而在触发式测头校正后的测针宝石球直径要比其名义值小，这使许多操作员感到奇怪，但是要解释原因，可不是一两句话能说清楚的。让我们从校正测头的原理说起。 1、为什么要校正测头： 校正测头主要有两个原因：为了得到测针的红宝石球的补偿直径和不同测针位置与第一个测针位置之间的关系。 三坐标测量机在进行测量时，是用测针的宝石球接触被测零件的测量部位，此时测头(传感器)发出触测信号，该信号进入计数系统后，将此刻的光栅计数器锁存并送往计算机，工作中的测量软件就收到一个由X、Y、Z坐标表示的点。这个坐标点我们可以理解为是测针宝石球中心的坐标，它与我们真正需要的测针宝石球与工件接触点相差一个宝石球半径。为了准确计算出我们所要的接触点坐标，必须通过测头校正得到测针宝石球的半/直径。 在实际测量工作中，零件是不能随意搬动和翻转的，为了便于测量，需要根据实际情况选择测头位置和长度、形状不同的测针(星形、柱形、针形)。为了使这些不同的测头位置、不同的测针所测量的元素能够直接进行计算，要把它们之间的关系测量出来，在计算时进行换算。所以需要进行测头校正。 2、测头校正的原理： 测头校正主要使用标准球进行。标准球的直径在10mm至50mm之间，其直径和形状误差经过校准(厂家配置的标准球均有校准证书)。 测头校正前需要对测头进行定义，根据测量软件要求，选择(输入)测座、测头、加长杆、测针、标准球直径(是标准球校准后的实际直径值)等(有的软件要输入测针到测座中心距离)，同时要分别定义能够区别其不同角度、位置或长度的测头编号。 用手动、操纵杆、自动方式在标准球的最大范围内触测5点以上(一般推荐在7～11点)，点的分布要均匀。 计算机软件在收到这些点后(宝石球中心坐标X、Y、Z值)，进行球的拟合计算，得出拟合球的球心坐标、直径和形状误差。将拟合球的直径减去标准球的直径，就得出校正后测针宝石球“直径”(确切的讲应该是“校正值”或“校正直径”)。 当其他不同角度、位置或不同长度的测针按照以上方法校正后，由各拟合球中心点坐标差别，就得出各测头之间的位置关系，由软件生成测头关系矩阵。当我们使用不同角度、位置和长度的测针测量同一个零件不同部位的元素时，测量软件都把它们转换到同一个测头号(通常是1号测头)上，就象一个测头测量的一样。凡是在经过在同一标准球上(未更换位置的)校正的测头，都能准确实现这种自动转换。 3、校正值比名义值小的原因： 在了解测头校正的原理后，我们就很容易解释测针校正值比名义值小的原因了。 a、触发式测头在原理上相当于是杠杆结构。触测时，必须使传感器能够触发(相当于开关断开)才能发出信号。由于测针(力臂)有一定的长度，所以在测针的宝石球接触标准球后，还要运行一段距离，才能使传感器触发，测针越长这段距离越大。因此造成触发信号的延迟，使拟合球的直径小于宝石球直径和标准球直
三坐标测量机安全操作规程
编号：SM-ZD-65004 三坐标测量机安全操作规 程 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
三坐标测量机安全操作规程 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1、零件检测时应满足下列环境要求： 室内温度：20℃±2℃ 室温变化：0.5℃/ h，2℃/ d 水平0.5℃/ m，垂直0.5℃/ m 空气相对湿度：55﹪-65﹪ 2、因Mistral测量机使用气浮轴承，而压缩空气的质量会造成气浮轴承和气浮导轨的划伤，每天要检查机床气压，定期清洗油水分离器。 3、开机前应用无水乙醇擦拭机器导轨，不能给导轨上擦拭任何性质的油脂。 4、开机前应检查气源，电源是否正常，检查接地，接地电阻应小于4欧姆。 5、被测零件在检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的
测量精度及测尖的使用寿命。 6、被测零件在测量之前应在室内恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度。根据零件的大小、材料、结构及精度等特点，恒温时间一般在8-24小时。 7、大型及重型零件在放置到工作台上过程中应轻放，以避免剧烈碰撞造成工作台或零件受损。必要时可以在工作台上放置一块厚橡胶垫以防止碰撞。 8、小型及轻型零件放在工作台上，应固定后再进行测量，否则会影响测量精度。 9、在工作过程中，如要旋转测座，在转动时（特别是带有加长杆的情况下）一定要远离工件，并保证有足够的空间，以避免发生碰撞。 10、在工作过程中如有异常情况，应立即停机断电，并及时与厂家联系。 11、工作完成后，要清洗工作面。， 12、工作结束后，关闭电源，关闭机器总气源。 这里填写您的企业名字 Name of an enterprise
传感器在三坐标测量仪中应用
传感器在三坐标测量仪中的应用 三坐标测量机是一类大型精密测量仪器。它具有空间二个相互垂直的运动导轨 和祁应的二个坐标的位移测量装置，并配有不同性能的测量头、实现对空间点、线、面及其相互 位置呐测量。 一、三坐标测量仪的传感检测系统 二：坐标测量仪的种类较多，性能各异，但其构成框图大多如图15—11所示。 三坐标测量仪由机械部分、ATMEL代理商计算机和二坐标测量仪系统软件部分、测量系统、测量头(探 头)及附件构成。其中测量系统对三坐标测量仅的测量精度、成本影响较大。测量系统种类很 多，按其性质可分为机械式测量系统、光学式测量系统和电学式测星系统。 ‘1)机械式测量系统机械式测量系统在现代坐标测量仪上／、V用已经很少。 (2)光学式测旦系统最常见的是光栅测量系统。它是利用美尔条纹原理检测坐你的移 动量。由于光栅精度高，信号样易纫分，因此，现代二坐标测量仪，持别足计量型测量仪，更多 采用这种测量系统。使用令箭保持清洁的工作环境。除光栅测量系统外，其他光学式测量系 统尚有光学读数刻线尺、光电显微镜和光学编码器、激光下涉仪等， (3)电学式测星系统最常见的是感应同步器测量系统和磁尺测量系统。感府同枣器的
特点足成本低，对环境的适应性强、个伯灰尘和油污，精度在Lm内通常可达l o Mm，常用十少 产型三坐标测量仪。舷尺也心容易制造、成本低品安装等优点．其精度略低3：感应向步器，在 600 n，m内约为主10 J1”，在中、高精度三坐标测旦仪L应用较少。 二、三坐标测量仪的测量探头 ；坐标测量探头安装在各轴的下端。被侧物不同v测旦探头的形式也不向v阁懒—12为常 用的儿种形式。 三坐标测量仪的测量探头按测量方法分为接触式和非接触式购大类。单片机接触式测头应用比 较厂没，非接触式测头多用于一些特殊场合的测量。接触式测头可分为硬测头和软测头两类。 硬测头多为机械测头．主要用于手动测里和精度要求不高的场合，现代三坐标测量仪(特别是 L’N(”三坐标测量仪)牧少使用这种测量头。软测头是目前三坐标测量仪普遍使用的测量头。
三坐标操作规程与维护管理 2020.7.12
三坐标操作规程 1.目的 为正确使用检测设备，确保设备精度，保证检测质量，特订本规程。 2.适用范围 适用于检测设备三坐标的操作管理。 3.职责 检测员负责检测设备的安全操作及维护管理。 4.管理规定 4.1 每天开机前才能开控制柜，三联体处压力：0.4Mpa-0.6Mpa，气源的供气压力：≥0.6Mpa。 4.2 当三联体存水杯中油水混合物高度超过5mm时需要手动放水，机器供气压力正常，而三联体处 压力不能调到正常值时，则需要换滤芯。 4.3 测量机房温度保持在20±2℃，相对湿度25~75%。 4.4 稳压电源的输出电压为220±10V。 4.5 气源的出口温度为20±4℃。 4.6 每天开机前用高织纱棉布（或医用脱脂棉布）沾无水酒精清洁三轴导轨面，待导轨面干后才能 运行机器。严禁用酒精清洁喷漆表面及光栅尺，光栅尺用高织砂纯棉布（或医用脱脂棉布）轻轻擦拭，切记不可用任何有机溶剂。 4.7开机顺序为：先开控制柜和计算机，进入测试软件后，再按操纵盒上的伺服加电键。 4.8 每次开机后先回零点，在回零点前，先将测头移至安全位置，保证测头复位旋转Z轴向上运行 时无障碍。 4.9 在拆装侧头、测杆时要使用随机提供的专供工具，所使用的侧头需要先标定。 4.10旋转侧头、校验侧头、自动更换侧头、运行程序等操作时、保证侧头需要先标定。 4.11程序运行第一次时速度将至10~30%，并注意运行轨迹是否符合要求。 4.12在搬运工件时，按下急停开关，先将侧头移至安全位置，要注意工件不能磕碰工作台面，※ 特别是轨道面。 5.作业流程 5.1 接收零件：清理杂质，去除毛刺，要求恒温1小时左右。 5.2 明确检测要求：看清图纸，明确图纸的技术要求和特征。 5.3 确定装夹方式：用虎钳夹紧或顶针（三足鼎立）的方式固定，使其在检测过程固定工件不产生