? ??? 以往的(de)多傳感測頭坐標測量機(jī)通常(cháng)是在傳統的單傳感(gǎn)測頭坐(zuò)標測量機上增添新的傳(chuán)感(gǎn)測頭(tóu)而構成(例如在基於接觸式測頭的傳統坐標測量機上加裝視(shì)頻測頭),但通過增加傳感測頭通常並(bìng)不能使此類坐標測量機(jī)獲得最佳的測量性(xìng)能。為此,美國OGP公司(OpticalGagingProductsInc.)新推出(chū)一種根據多傳感測量技術(shù)而專門設計的新型多傳感(gǎn)測頭坐標(biāo)測量機??SmartscopeQuest650型坐標測量機。
??? ? Quest650型坐標測量機的傳感係統集成了多種常用的傳感測頭,包(bāo)括遠心變焦鏡頭光學測頭、視頻(pín)測頭、觸發測頭、接觸掃描測頭、同軸激光測頭、離軸三角測量法激(jī)光測頭,此(cǐ)外還配備了微探針測頭、低接觸力測(cè)頭和白光測頭。加工車間使用這種多功能坐標測量機,通過一次安裝即可完成被加工(gōng)零件的大部分測量工(gōng)作,不(bú)僅可大大節省測量(liàng)工時,而且避免了購買和使用多台不同類(lèi)型測(cè)量機的麻煩。此外(wài),操作者(zhě)隻需學習、使用一種測量軟(ruǎn)件即可。
????? Quest650坐標測(cè)量機使加(jiā)工車間僅用一台測量機即可完成大部分測量(liàng)任務成為可能。例如,發動機缸體之類的大型零件具有多方位的複(fù)雜外形,采(cǎi)用視頻傳感方式很難檢(jiǎn)測,因(yīn)此通常不適合在視頻型坐標測量機上進行(háng)測量,而利用接觸式測頭和激(jī)光測頭則可實現視頻測頭難以完(wán)成的(de)複雜形狀測量,這意味著Quest650坐標測(cè)量機可滿足更多類型的測(cè)量需求。由於Quest650的(de)測量軟(ruǎn)件集成(chéng)了多種傳感器(qì)數據,因此可快速、容易地對被(bèi)測零件進行完整、詳盡(jìn)的測(cè)量分析(xī)。?
????? 為建立適(shì)合(hé)多傳(chuán)感測頭的測量平台,Quest650坐標測量機的機械設計和軟件開(kāi)發極具創新性,從而保證測量機具有(yǒu)極高的機械精度,並可實現不同類型測頭之間的可靠轉換。Quest650坐標(biāo)測量機的測量範圍(X×Y×Z)為:500mm×660mm×300mm(可選400mm)。OGP公司采用了特殊的空間精度校準技術(shù),使X、Y軸測量精度達到(dào)(1.0+4L/1000)μm,Z軸測量精度達到(2.5+5L/1000)μm。如(rú)此高的(de)精度水(shuǐ)平在相同測量範圍的(de)坐標測量機中是較為(wéi)罕見的。?
????? 為提高測量機X、Y軸的測量精度,設計人員對Quest650的結構布局(jú)進行了精心安排(pái),如將所有電子(zǐ)元器件集中設置在測量機後部的(de)電氣櫃內,使其遠離測量軸;X、Y軸采用帶液體(tǐ)冷卻的直線(xiàn)電機驅動。這些措施最大(dà)限度地減小了其它部件產生的熱量對測量軸精度的(de)影響,使測量溫度與環境溫度的溫差(chà)波動控製在很小範圍內。?
????? 為提高Quest650的測量精(jīng)度,對Z軸(zhóu)的(de)精密直線(xiàn)運動采用了最具創新性的設計。該測量機的Z軸沒有采用典型(xíng)的滾動導軌機構,而代之以可在Z軸全(quán)長範圍(wéi)起到完全支承作用的直線導軌係統。該係統的導軌運動方向(xiàng)與測量機的光學(xué)測頭采用同軸安(ān)裝方式,以減小安裝角度誤差對測量精度的影響。?
????? Quest650的光學測頭采用了獲(huò)得專利的新型測量原(yuán)理。由於(yú)采用了遠心變焦透鏡,即使在被測工件未能準確對焦的情況下也可保持成像尺(chǐ)寸不變(biàn),這一特性保證了光學測(cè)頭在整個放大倍率和焦距變化範圍內對X/Y平麵的測量精度。因此(cǐ),在測量前不需要進行對焦操作,在(zài)整個變焦範圍內實質上也不存在圖(tú)像失真現象(xiàng)。?
????? 環(huán)繞Z軸光學係統的箱形結構提(tí)供(gòng)了可靠的(de)支承剛度(dù),並可防止傳感係統的其它測頭對光學(xué)測(cè)頭的工作性能產生負麵影響。傳統(tǒng)的光學測頭通常安裝在滾動導軌上(shàng),如果存在任何安(ān)裝(zhuāng)角度誤差,都將被機械係統放(fàng)大。而Quest650的光軸與機械運動軸同(tóng)軸,因此角度誤差不會轉換為測(cè)量誤差。?
????? 與基於視頻測頭的典型坐(zuò)標測(cè)量機相比,Quest650的Z軸行程被加長,這(zhè)對於充分發揮接觸式測頭的性能優勢十分必要。由於接觸式測頭需要一定的回程量,因(yīn)此(cǐ)必(bì)須(xū)有較大(dà)的Z軸行程才能滿足測量大(dà)型工件的需要。此外(wài),較大的Z軸行(háng)程也使Quest650可采用視頻測頭測量大型工件。?
????? 為了減小由振動引起的測量(liàng)誤差,Quest650采用了焊接式靜態三腿支承機構。在測量機的花崗(gǎng)石底座與(yǔ)支承機構之間設(shè)置了用於隔振的聚(jù)合物阻尼盤。為達到更高的隔振要求,OGP公司還可以用被動型或主動型(xíng)氣浮係統替(tì)換靜態(tài)三腿支(zhī)承機(jī)構。?
????? 坐標(biāo)測量機(jī)的測量速度與其測量精度一樣重(chóng)要。為了(le)降低(dī)製造成本,加工車間對坐標測量機的測量效率要求很高。Quest650的測(cè)量軸運動速度(X、Y軸:400mm/s;Z軸:200mm/s)可以滿足(zú)高生產率(lǜ)加工的測量要求。?
????? OGP公司可為用(yòng)戶提供各種定製組件,以擴展測量機的使用功能,典型的應用項(xiàng)目包括自動裝卸、分選工件、遙(yáo)控操作、激光打標(biāo)、條碼掃描等。為便於操作(zuò),Quest650采用了固定橋式結構型式,開放的操作(zuò)平台區可避免幹涉,並可從上方手動或自動裝卸工件(jiàn)。進行自動操作(zuò)時,軟件可向外置的工(gōng)件裝卸(xiè)裝(zhuāng)置發出信號,控製其前後移動。當測量完一(yī)個工件後,軟件將自動激(jī)活工件裝卸裝(zhuāng)置(zhì)卸下該工件,並裝上下一(yī)個工件。?
???? ?在Quest係列坐標測量機夾具工作台的後麵有一個連接初級和次級轉動的預置麵板,麵板(bǎn)上有用於程控夾(jiá)持的I/O數字接口、RS232通訊接口、氣動和真空夾(jiá)持接口及其它接口。?
????? 為確保測量機在加工車(chē)間環境中工(gōng)作時的測量精度,作為(wéi)Quest650成套係統(tǒng)的(de)一個(gè)組成部(bù)分,用戶可定製一個(gè)測量機防護罩,以控製(zhì)測量溫度的變化,減小車間粉塵對測量機(jī)的影響。操作者可在防護罩的外麵通過一個觸摸屏操縱測量機工作。?
????? Quest650的測量軟件實現了對(duì)所使用的各種傳感器的完美集成,通過一個轉換測頭命令(gettheprobecommand),即可輕鬆地實現從一種測頭到另(lìng)一(yī)種測頭的轉換,並可自動(dòng)完成(chéng)誤差補償和非線性校準工作。?
????? OGP公(gōng)司開發多(duō)傳感測頭坐(zuò)標測量機時麵臨一個重要課題:使用各(gè)種不同類型測頭測量同一個工件(jiàn)時,如何保證相同的空間誤差(chà)水平。解決這一問題的途徑通常有兩(liǎng)種:一是(shì)盡可能減小測量機的機械結構誤差;二是針對不同類型的測頭應用不同的(de)誤差補償技術。Quest650的機械結構設計很好地實現了前一個(gè)要求,而其軟件的開發解決了後一個問題。該軟件不僅可(kě)對不同類型的測頭進行(háng)誤差補償,而且采(cǎi)用了新(xīn)的非線性校(xiào)準/修正技術文件,從(cóng)而(ér)可在包容了不同測頭測量範圍的整個測量空間(而(ér)不僅僅是單個平麵)進行誤差修正。該軟件還可監測附加旋轉軸運動時產生的所有坐標變換。
???? ?Quest650可配置雙旋轉軸(W1和W2)以實現五軸測量,這對於非棱柱形或(huò)非立方體的複雜三維(wéi)型麵(miàn)(如噴氣發(fā)動機的(de)渦輪葉片)的測量尤其適(shì)用。用坐標測量機測量(liàng)此類工(gōng)件(形貌)時通常(cháng)可采用兩種方式:第一種方式是將工(gōng)件(jiàn)置於測頭下方(fāng)的旋轉工作台(tái)上,測量時工件轉動,這是使用視頻測頭或激光測頭的典型測(cè)量方式;第(dì)二種方式是
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更多>2018-10-12