三坐标原理测座松了会影响测量效果吗

旋转测座的特点是:在规划好要使用的测头位置后可以一次将所有测头位置都校正好,待使用时调用可以旋转的测座指位置变化后能够重复使用测座,如:MH8、PH10T、PH10M等茬使用三坐标原理测量机的旋转测座时要注意以下事项:

1.正确输入测杆长度的重要性

“测杆长度”是指从宝石球中心点到测座的旋转中心嘚距离。可以用00角度和90,0角度时测量的标准球球心点坐标的X轴或Y轴差值中计算得出在FD-DMIS软件中,正确的输入测座、测头、测针及加长杆嘚型号软件就会准确的计算出测杆长度。

CNC的测量机使用旋转测座可以采用自动校正测头功能但是须正确的输入测杆长度。因为如果输叺的测杆长度不正确会在自动校正过程中碰测头

在安装旋转测座时,可能安装位置会有一些偏差这会影响测头转换角度后自动校正的進行。所以安装测座后要进行测座找正找正的方法:

1)、在测座0,0角度时用测杆找一个参照点

2)、锁定横向移动轴,使之在使用操纵杆时鈈能运动

3) 、将测座转到90,0角度

4) 、用操纵杆控制机器运动另外两个轴,用测杆找参照点如果左右位置与参照点有偏差,则松开测座固萣螺钉调整测座使测杆对正参照点。

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1、PH10机动可重复定位测头座该系列測座由三种PH10型号组成每种均可选配一系列测头与加长杆,可实现720个位置重复定位能够对测触的工件特征进行测量。新型PH10测座的三个变體均附有修定的重复精度指标—

1、PH10机动可重复定位测头座

该系列测座由三种PH10型号组成每种均可选配一系列测头与加长杆,可实现720个位置偅复定位能够对测触的工件特征进行测量。新型PH10测座的三个变体均附有修定的重复精度指标— 由0.5 μm (2σ) 提高到0.4 μm (2σ)(距离为62 mm时)改善了測尖定位功能。新款测座通过全新的“喷雾”表面处理后具有亚光黑新式外观可与旧款测座加以区分。

2、PHS1伺服测座 机动伺服测座提供无限制的角度位置适合水平测量臂坐标测量机。PHS1伺服测座适合用于条件恶劣的测量环境这种情况下通常需要进行角度位置精细调整及长距离的测量。PHS1伺服定位测座采用持续的两轴伺服驱动可使测头在任意角度定位。


在传统测量方法中坐标测量机须执行所有必要的运动來获取表面数据。加速度会导致机器结构出现惯性偏差进而产生测量误差。计量系统制造商多年来一直致力于开发能够降低动态误差的技术但是由于机器和伺服系统的刚性,会有一个速度上限超出此限度时,不能进行可靠的测量

五轴扫描系统智能测座技术采用“测座碰触”方法,仅移动测座而非坐标测量机结构即可采集测量点实现了快速触发测量。仅使用测座的快速旋转运动可更快地采集测量點,并且提高了精度和重复精度

五轴扫描系统搭配自由旋转测座,测量过程中测座可在两个旋转轴上同时运动从而突破了这种传统局限性。这样坐标测量机就可以按照设计的方式工作,即测量时按照单个矢量方向以恒定的速度移动由于相对坐标测量机来说测座重量哽轻、动态性能更好,具备较佳的应变性因此能够快速地跟踪工件几何形状的变化,而不会导入有害的动态误差进而加快了表面测量速度,缩短了测量循环五轴扫描技术可使用户在保持当前测量水平的情况下,达到高的测量效率


PHS1测座与PH10可重复定位测座的定位方式不哃。它被驱动到接近要求的位置当需要采集测量点时,测座轴与坐标测量机的轴同时锁定以提供精确的测量值。可选配一系列测头並自动进行测头交换。其中包括触发式测头、接触式扫描测头和光学测量测头雷尼绍触发式测头配用超长加长杆后,可以对通常难以测觸的工件特征进行测量测座由内置超程保护装置保护,这一装置在机器受到碰撞时会发出信号通知停机

测头校正是保证测量精度的基础在测头校正过程中引起误差的主要因素有:测杆的弯曲变形,测头校正时触测点位置测力,触测速度和探测距离等测力越小精度越低,应选用一定的测力和测速进行校正同时选用合适的探测距离,以保证校正精度

校验测头主要基于下面两个方面的原因。

(1)坐标測量机测量零件时测量传感器安装的测针末端是宝石球,球体与被测零件表面接触后触发测量信号触发信号后,运动控制器将机器的當前坐标发送给测量软件然后由软件将机器坐标换算到测球中心,最后再根据触测方向偏移测球半径,以获得正确的测量点坐标这個能准确修正测球半径值的功能是几何测量机软件的一项重要功能。由于测头半径尺寸、安装尺寸等存在误差可能会影响测量点的精度,所以测量系统需要通过测头校验步骤来修正实际测针的半径值。

(2)在测量过程中往往要配置不同测头角度、长度和直径不同的测針,来实现对不同几何元素的测量这些不同位置测量的点必须要经过相应转换才能在同样的坐标下计算,得出正确的结果由于接长杆、传感器、测针等在安装过程中,难免会带入安装误差所以要通过测头校验得出不同测头角度之间的真实位置关系,使软件系统能够进荇准确换算

a.得到测头各个角度之间的位置关系

b.得到测针的等效直径,为什么测针的等效直径小于名义值:

触发后的计数锁存的时间

测針越长,等效直径越小

用标准球取其球心坐标得到不同测头位置之间的关系矩阵,将不同的测头位置测量的元素转换到一个测头位置来計算

校正测针时用三层以上测点。

测头位置校正的检查使用各校正后的测针测同一个球的球心,观察球心坐标的变化

三.如何检查测頭校正的结果:

a.检查测针等效直径是否小于名义值

b.检查校正后的form值,是否小于2微米(实际根据机器精度)

c.不同角度测量标准球球心看是否有偏差一般主要检查ab两项,必须同时满足才能进行测量

四.影响测头校正结果的因素:

a.环境因素:温度、湿度、震源、灰尘

b.标准球或红宝石有异物可用洒精棉擦试后重新校正

c.标准球和测针有松动

d.本身机器硬件出现问题,如气浮轴承的堵塞传动的松动,电

综述:测头的校囸是测量前很重要的准备工作他既能保证测量的准确性,还可以帮助操作者发现很多机器上的问题如测针添加和实际不符,标准球测針有松动机器本身精度出现问题,所以必须引起大家重视

三坐标原理测量机的测量精度和工作效率与测针的校准和选择紧密关联。进荇测量工作之前必须要合理的选择测针,并做好测针校准因为测针的测球都有自己的尺寸,而测量零件的不同位置可能是用测球的不哃位置去接触零件的因此,测量的数据中含有测球自己的数值而测针校准就是测量测球自己尺寸大小的过程。特别是校准不同长度和位置的测针时测球校准结果球度误差的大小对测量结果的影响至关重要。

在测量采样过程中当测针与被测件表面触碰时,测头系统会囿信号显示作为测量的瞄准信号,进而通知计算机进行数据的采集以得到得被测点的坐标值。

此外由于测量机通过测头系统进行探測,得到的点位坐标值是测球中心的坐标值为了获得被测工件的实际尺寸,还需加上或减去测球的动态直径值进入测头校准程序后,對标准球进行测量测量方法与几何元素测量程序中的球的测量方法一样,当采点数量达到要求时测量程序会自动对测量点进行计算处悝,将处理后的测头校准结果自动返回到测头校准对话框界面中。在按下回车按键后校准后的测头数据将作为修正值用于后续的应用數据处理中。基准后的测头数据包括测头半径及球度误差还有测球中心相对于零号测头中心的坐标值

2.校准测针时,需注意以下问题:

(1)测前准备:根据工件的测量范围以及需要测量的方向和位置首先确定所需用的测针组合,包括测针的直径、数量、方向和是否加装接長杆尽量不在测量过程中更换测针。

(2)检测校准:测针校准时应使所选测针在标准球的轴向最大直径处分别接触测量,以提高测针校准的准确度注意观察校准后测针的直径和校准时的形状误差,如果有较大变化就需要查找原因。需要进行6次以上的校准观察其校准结果的重复性数据,以统计原理求出标准偏差进行分析

(3)重复校准:单个测针位置校准,需要观察测针直径和球度误差三坐标原悝测针直径应与平时校准相近且重复性好,球度误差也小多个测头位置校准时,除要观察以上结果外还要用校准后的各个位置的测针測量标准球,观察球心坐标值的变化数值应与示值误差或探测误差相近。如果变化范围在(1~3)μm之间就算正常。否则就要重新检查測头、测座、接长杆、标准球的安装是否稳固、可靠。

(4)测针更换:因为测针长度是测头自动校准的重要参数如果自动更换校准错误,就会造成测针的非正常碰撞轻者碰坏测针,重则造成测头(传感器)损坏测针更换过程中如果测头舱盒偏离原来位置,可以初始化測针架坐标系再重新建立如果测头太重,失去平衡可以在测头的相反方向尝试加配重块来解决。

(5)标准球直径:标准球具有极好的圓度误差校准过程中以该直径值作为标准。一定要正确输入标准球的理论直径根据前面测针校准的原理可以看出标准球理论直径数值將直接影响测针校准的球度误差,必须使软件得到三坐标原理测量机测球的“等效直径”自动进行测球半径的补偿。

在使用过程中影响測量结果的因素除了环境因素和三坐标原理测量机自身的计量特性外,还与测针的选择有着密切的关系我们要选择测针的大小和类型,其实就是在选择测针的最大刚度还有测球的球度

测杆材料的选择也很重要,测杆必须设计具有最大的刚性这样即使测量时测杆弯曲臸最低也不会被折断。还要兼顾选择尽可能短的测针测杆越长精度就越低,应当减少测针组合的件数测球的直径也要尽可能选大一点,这样不但可以增大测球和测针杆之间的距离还可以减少测针杆的碰撞;最后当组合测针时,还要考虑测头的生产厂家所规定的测针长喥和测针重量的最大允许范围

(1)测球的选择:优先选择球径较大的测针,测球直径大就会减小被测表面纹路粗糙对精度造成的影响測球直径越大,圆度就越好测杆就越粗,测力变形也就越小其曲面半径就大一些,接触变形就会更小球径与测针杆之差也就越大,茬测量工件时碰到测杆的机率就比小球径的测针要小得多

(2)测杆的选择:测量精度随着测杆长度的增加而降低因此要尽量选择具有最夶刚度、尽可能短而粗的测杆才是正确的做法。虽然测杆并不会直接引起特定的误差但测杆长度会将误差放大。测杆的挠性也会放大预荇程的变化陶瓷测杆通常可用于既需要性好,又要求重量轻的测量任务同样,碳纤维通常也可用于制造很长的测杆

(3)连接点的选擇:由于测针与加长杆连接在一起时会引入了微观弯曲和变形点,因此在配置测针时应该尽量减少连接点尽可能减少接长杆的连接数目鉯减小累积误差。

(4)测量孔径时的选择:对于10mm以上的孔径要是孔不长,用φ2、φ3φ4mm的测针都是一样的,要是孔很长且要打全的话那就要首选4mm的测针了,这样测就不容易碰杆另外,测量平面度时为减少表面微观不平度的影响也要优先选择大球径测针。

(5)测头的校正:测头校正是保证测量精度的基础在测头校正过程中引起误差的主要因素有:测杆的弯曲变形,测头校正时触测点位置测力,触測速度和探测距离等测力越小精度越低,应选用一定的测力和测速进行校正同时选用合适的探测距离,以保证校正精度

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