《三坐標(biāo)測量機(jī)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)》

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1、測量機(jī)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)一、測量機(jī)的組成1）測量機(jī)主機(jī)這是測量機(jī)的基本硬件，有多種結(jié)構(gòu)形式：?活動(dòng)橋式；活動(dòng)橋式測量機(jī)是使用最為廣泛的一種機(jī)構(gòu)形式。特點(diǎn)是開敞性比較好，視野開闊，上下零件方便。運(yùn)動(dòng)速度快，精度比較高。有小型、中型、大型幾種形式。?固定橋式；固定橋式測量機(jī)由于橋架固定，剛性好，動(dòng)臺(tái)中心驅(qū)動(dòng)、中心光柵阿貝誤差小，以上特點(diǎn)使這種結(jié)構(gòu)的測量機(jī)精度非常高，是高精度和超高精度的測量機(jī)的首選結(jié)構(gòu)。?高架橋式；高架橋式測量機(jī)適合于大型和超大型測量機(jī)，適合于航空、航天、造船行業(yè)的大型零件或大型模具的測量。一般都采用雙光柵、雙驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，提高精度。?水平臂式；水平臂式測量機(jī)開敞性好，測量

2、范圍大，可以由兩臺(tái)機(jī)器共同組成雙臂測量機(jī)，尤其適合汽車工業(yè)鈑金件的測量。?關(guān)節(jié)臂式。關(guān)節(jié)臂式測量機(jī)具有非常好的靈活性，適合攜帶到現(xiàn)場進(jìn)行測量，對環(huán)境條件要求比較低。活動(dòng)橋式測量機(jī)為例，主要組成及功能：?工作臺(tái)（一般采用花崗石），用于擺放零件支撐橋架；工作臺(tái)放置零件時(shí)，一般要根據(jù)零件的形狀和檢測要求，選擇適合的夾具或支撐。要求零件固定要可靠，不使零件受外力變形或其位置發(fā)生變化。大零件可在工作臺(tái)上墊等高塊，小零件可以放在固定在工作臺(tái)上的方箱上固定后測量。?橋架，支撐Z滑架，形成互相垂直的三軸；橋架是測量機(jī)的重要組成部分，由主、附腿和橫梁、滑架等組成。橋架的驅(qū)動(dòng)部分和光柵基本都在主腿

3、一側(cè)，附腿主要起輔助支撐的作用。由于這個(gè)原因，一般橋式測量機(jī)的橫梁長度不超過2.5米，超過這個(gè)長度就要使用雙光柵等措施對附腿滯后的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，或采用其他機(jī)構(gòu)形式。?滑架，使橫梁與有平衡裝置的Z軸連接；滑架連接橫梁和Z軸，其上有兩軸的全部氣浮塊和光柵的讀數(shù)頭、分氣座。氣浮塊和讀數(shù)頭的調(diào)整比較復(fù)雜，直接影響測量機(jī)精度，不允許調(diào)整。?導(dǎo)軌，具有精度要求的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向軌道，是基準(zhǔn)；導(dǎo)軌是氣浮塊運(yùn)動(dòng)的軌道，是測量機(jī)的基準(zhǔn)之一。壓縮空氣中的油和水及空氣中的灰塵會(huì)污染導(dǎo)1軌，造成導(dǎo)軌道直線度誤差變大，使測量機(jī)的系統(tǒng)誤差增大，影響測量精度。要保持導(dǎo)軌道完好，避免對導(dǎo)軌磕碰，定期清潔導(dǎo)軌。?光柵系

4、統(tǒng)（光柵、讀數(shù)頭、零位片），是基準(zhǔn)；光柵系統(tǒng)是測量機(jī)的測長基準(zhǔn)。光柵是刻有細(xì)密等距離刻線的金屬或玻璃，讀數(shù)頭使用光學(xué)的方法讀取這些刻線計(jì)算長度。為了便于計(jì)算由于溫度變化造成光柵長度變化帶來的誤差，采用光柵一端固定，另一端放開，使其自由伸縮。另外在光柵尺座預(yù)置有溫度傳感器，便于有溫度補(bǔ)償功能的系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償。零位片的作用是使測量機(jī)找到機(jī)器零點(diǎn)。機(jī)器零點(diǎn)是機(jī)器坐標(biāo)系的原點(diǎn)，是測量機(jī)誤差補(bǔ)償和測量機(jī)行程終控制的基準(zhǔn)。?驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（伺服電機(jī)、傳動(dòng)帶）；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由直流伺服電機(jī)、減速器、傳動(dòng)帶、帶輪等組成。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)會(huì)影響控制系統(tǒng)的參數(shù)，不能隨便調(diào)整。?空氣軸承氣路系統(tǒng)（過濾器、開

5、關(guān)、傳感器、氣浮塊、氣管）；空氣軸承（又稱氣浮塊）是測量機(jī)的重要部件，主要功能是保持測量機(jī)的各運(yùn)動(dòng)軸相互無摩擦，由于氣浮塊的浮起高度有限而且氣孔很小，要求壓縮空氣壓力穩(wěn)定且其中不能含有雜質(zhì)、油，也不能有水。過濾器系統(tǒng)是氣路中的最后一道關(guān)卡，由于其過濾精度高，非常容易被壓縮空氣中的油污染，所以一定要有前置過濾裝置和管道進(jìn)行前置過濾處理。氣路中連接的空氣開關(guān)和空氣傳感器都具有保護(hù)功能，不能隨便調(diào)整。?支承（架）、隨動(dòng)帶。小型測量機(jī)采用支架支撐測量機(jī)工作臺(tái)，中、大型測量機(jī)一般采用千斤頂支撐工作臺(tái)。都采用三點(diǎn)支撐，在一個(gè)支撐的一側(cè)，有兩個(gè)附助支撐，只起保險(xiǎn)作用。每個(gè)支撐都有一個(gè)海綿墊，

6、能夠吸收振幅較小的震動(dòng)，如果安裝測量機(jī)的附近有幅度較大的震動(dòng)源，要另外采取減震措施。2）控制系統(tǒng)這是測量機(jī)的控制中樞，主要功能：?控制、驅(qū)動(dòng)測量機(jī)的運(yùn)動(dòng)，三軸同步、速度、加速度控制；操縱盒或計(jì)算機(jī)指令通過系統(tǒng)控制單元，按照設(shè)置好的速度、加速度，驅(qū)動(dòng)三軸直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過光柵和電機(jī)的反饋電路對運(yùn)行速度和電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使三軸同步平穩(wěn)的按指定軌跡運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)軌跡有飛行測量、點(diǎn)定位兩種方式，飛行方式測量效率高，運(yùn)動(dòng)時(shí)停頓少。點(diǎn)定位方式適合指定截面或指定位置的測量。可以通過語句進(jìn)行設(shè)置。在進(jìn)入計(jì)算機(jī)指令指定的觸測的探測距離時(shí)，控制單元會(huì)控制測量機(jī)由位置運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)換到探測速度，使

7、測頭慢速接近被測零件。?在有觸發(fā)信號時(shí)采集數(shù)據(jù)，對光柵讀數(shù)進(jìn)行處理；當(dāng)通過操縱盒或計(jì)算機(jī)指令控制運(yùn)動(dòng)的測量機(jī)測頭傳感器與被測零件接觸時(shí)，測頭傳感器（簡稱“測頭”）就會(huì)發(fā)出被觸發(fā)的信號。信號傳送到控制單元后，立即令測量機(jī)停止運(yùn)動(dòng)（測頭保護(hù)功能），同時(shí)鎖存此刻的三軸光柵讀數(shù)。這就是測量機(jī)測量的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。?根據(jù)補(bǔ)償文件，對測量機(jī)進(jìn)行21項(xiàng)誤差補(bǔ)償；測量機(jī)在制造組裝完成后，都要使用激光干涉儀和其它檢測工具對21項(xiàng)系統(tǒng)誤差（各軸的兩個(gè)直線度、兩個(gè)角擺誤差、自轉(zhuǎn)誤差、位置度誤差，三軸之間的兩個(gè)垂直度