选择触发测头和扫描测头的技巧
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测头与测针的选择和使用随着工业发展对千变万化而又复杂的加工件要求日益提高,精度检验的要求就更加严苛。
质量保证和坐标测量技术在这些过程中发挥着关键作用。
其中影响量测结果的重要因素除了三坐标测量机机体本身的设计之外,测头与测针的选择和使用在工业测量技术中发挥着重大作用,也是非常关键的要素。
遗憾的是,大部分的使用者都忽略了如更换测头上的测针这种不起眼的操作,其可能对实际精度造成的巨大影响,导致测量结果发生较大的变化。
在实际的测量过程中,对测针的正确选择是一门非常重要的课题,如果使用的测球球度差、位置不正、螺纹公差大,或因设计不当使测量时产生过量的绕度变形,则很容易降低测量效果。
以下为一个典型示例:符合ISO 10360-2 (MPEP)的典型测量误差,用配5 级测球的测针测得:MPEP=1.70μm。
此数字通过测量25 个离散点得出,每个离散点都被估算为25 个单独的半径,半径的变化范围是MPEP 值。
测球圆度对此产生直接影响,因此在该示例中把5 级测球换成10 级后,该值增加了0.12μm,并使测量误差增加了7% MPEP=1.82μm(注:5 级测球球度=0.13μm;10 级测球球度=0.25μm)选择测针时一定要非常谨慎,以确保最适合您的测量应用。
被测工件的外型特征将决定要采用的测针类型和大小,在所有情况下测针的最大刚度和测球的球度至关重要。
大多数测针的测尖是一个球头,最常见的材料是人造红宝石。
此类测尖圆度的任何误差都可能成为坐标机测量不确定度的一个影响因素,这很可能造成坐标机精度降低达10%。
两种最常用的测球指标是5 级和10 级(等级越低测球越好)。
测球等级由5 级“降”到10 级,测针可能会节约些许成本,但极有可能对高精度的要求造成威胁。
测针球头材质除红宝石外,还有氮化硅、氧化锆、陶瓷和碳化钨。
在扫描应用中最为明显,如以红宝石测针来扫描铝材或铸铁,两种材料之间的相互作用。
目录论文标题 (3)引言 (4)一、三坐标测量机概述 (5)(一)测量机的组成和基本原理 (5)(二)坐标系统 (5)二、三坐标测量机硬件 (6)(一)机械结构 (6)(二)控制系统 (7)(三)探测系统 (10)三、三坐标测量机软件 (12)(一)CAD数模测量软件包 (12)(二)直接CAD接口的测量软件 (13)四、测量技术应用 (14)(一)箱体类零件的测量 (14)(二)自由曲面类零件的测量 (16)(三)反求测量 (16)五、实用测量编程 (17)(一)联机编程、脱机编程 (17)(二)自动编程 (17)(三)高级编程 (17)六、三坐标测量机的维护和保养 (32)七、结论 (33)致谢 (33)参考文献 (34)三坐标测量技术与实用编程摘要随着制造业的迅猛发展和全球经济一体化的猛烈冲击,中国的企业正在经历着一场史无前例的脱胎换骨的变革,即由原有的低技术含量的劳动密集型的粗旷加工,转变为拥有先进制造技术、工艺与检测流程的技术密集型的精益生产,由非数字制造、非精密制造,转变为数字制造、精密制造,从依靠批量生产和廉价劳动力取胜的世界工厂,转变为追求高品质,具有真正核心竞争力的现代生产制造企业。
计量与测量技术的发展、变革、参与和推动,将成为制造业变革中至关重要的因素。
三坐标测量机对于大多数制造业,特别是汽车、模具、机床、加工制造、航空航天等领域都具有十分重要的意义,它使企业在质量控制和管理中不断提升自己的产品质量和工作效率,从而更加能满足顾客的需求和服务。
关键词:三坐标测量机、坐标系统、探测系统、PCDMIS测量软件、CAD 数模、自由曲面测量、逆向工程、流程控制语言。
引言三坐标测量机已经成为当前工业产品尺寸检测的主要设备。
由于现代工业生产的批量性、产品规格、系列的多样性以及产品越来越复杂,因此,制定合理的零件检测程序,开发出高水平的三坐标检测程序,并加以有效管理对提高产品检测技术和质量保证水平都是十分重要的工作。
头核磁阅片技巧
头核磁阅片技巧主要包括以下几个方面:
1. 确定扫描序列:根据不同的诊断需求,选择适当的扫描序列。
常见的扫描序列包括T1加权像、T2加权像、质子密度加权像等。
2. 注意观察层面:在阅片时,应注意观察不同的层面,尤其是大脑皮质表面层面、大脑皮质下部层面和侧脑室顶部层面等关键层面。
这些层面的图像可以提供关于脑部结构和功能的重要信息。
3. 关注信号变化:在观察头核磁图像时,应注意信号的变化。
不同组织在T1加权像和T2加权像上的信号表现不同,可以通过信号变化来推断病变的性质。
4. 结合病史和临床表现:在阅片时,应结合患者的病史和临床表现,综合考虑影像学表现,以得出更准确的诊断结论。
5. 注意观察细节:在阅片时,应注意观察细节,如脑沟、脑回、脑室等结构的形态和大小,以及是否存在异常信号等。
这些细节信息对于判断病变的性质和程度非常重要。
6. 掌握正常变异:在阅片时,应掌握正常的变异现象,避免将正常结构误认为异常病变。
常见的正常变异现象包括脑沟、脑回的加深、扩大或扭曲等。
7. 综合分析:在阅片时,应综合分析多个因素,如病变的位置、形态、信号强度等,以得出更准确的诊断结论。
总之,头核磁阅片需要掌握一定的技巧和方法,结合病史和临床表现进行综合分析。
通过对不同层面的观察和对信号变化的识别,可以更好地解读头核磁图像,为临床诊断和治疗提供有力的支持。
选择触发测头和扫描测头的技巧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,测头精度的高低决定了测量机的测量重复性。
此外,不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
测头可分为接触式和非接触式(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(0.35〜0.28卩m,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0.1m m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。
三坐标测量机的几种常用扫描方法【关键词】三坐标测量机,扫描方法苏州高瑞精密仪器有限公司杭州办事处【论文摘要】三坐标测量机(CMM)的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量。
其中,接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量。
为了分析工件加工数据,或为逆向工程提供工件原始信息,经常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描。
本文以美国Brown & Sharpe公司Microxcel Pfx454型三坐标测量机为例,介绍三坐标测量机的几种常用扫描方法及其操作步骤。
三坐标测量机的扫描操作是应用PC DMIS程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集,该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线等。
扫描类型与测量模式、测头类型以及是否有CAD文件等有关,控制屏幕上的“扫描”(Scan)选项由状态按钮(手动/DCC)决定。
若采用DCC方式测量,又有CAD文件,则可供选用的扫描方式有“开线”(Open Linear)、“闭线”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周线”(Perimeter)扫描;若采用DCC方式测量,而只有线框型CAD文件,则可选用“开线”(Open Linear)、“闭线”(Closed Linear)和“面片”(Patch)扫描方式;若采用手动测量模式,则只能使用基本的“手动触发扫描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手动测量方式并使用刚性测头,则可用选项为“固定间隔”(Fixed Delta)、“变化间隔”(Variable Delta)、“时间间隔”(Time Delta)和“主体轴向扫描”(Body Axis Scan)方式。
下面详细介绍在DCC状态下,进入“功能”(Utility)菜单选取“扫描”(Scan)选项后可供选择的五种扫描方式。
如何选择合适的测量系统坐标测量系统初步 如何选择适合的测量系统 面向不同类型几何量的测量应用坐标测量机的定义坐标测量机的定义:通过测头 系统与工件的相对移动,探测 工件表面点三维坐标的测量系 统 将被测物体置于三坐标测量机 的测量空间,可获得被测物体 上各测点的坐标位置,根据这 些点的空间坐标值,由软件进 行数学运算,求出待测的几何 尺寸和形状、位置坐标测量技术与传统测量技术的区别传统测量技术对工件要进行人工的精确及时的调整坐标测量技术不需对工件进行特殊调整专用测量仪和多工位测量仪很难适应测量 简单地调用所对应的软件完成测量任务 任务的改变 与实体标准或运动学标准进行测量比较 与数学的或数字模型进行测量比较尺寸形状和位置测量在不同的仪器上进行 尺寸、形状和位置的评定在一次安装中 不相干的测量 即可完成 手工记录测量数据 产生完整的数字信息,完成报告输出、 统计分析和CAD设计坐标测量技术的优势通用性强,可实现空间坐标点位的测量,方便地测量 出各种零件的三维轮廓尺寸和位置精度; 测量精确可靠; 可方便地进行数据处理与程序控制。
只要测量机的测头能够瞄准(或感受)到的地方(接 触法与非接触法均可),就可测出它们的几何尺寸和 相互位置关系,并借助于计算机完成数据处理。
这种 三维测量方法具有极大的万能性。
因而它可纳入自动化生产和柔性加工线中成为一个重要的组成部分坐标测量系统的构成显 示机械部分 机械部分 光栅尺 光栅尺 测头系统 测头系统测量机 测量机 主机 主机控制 控制数控系统 数控系统三轴 三轴 控制器 控制器 三轴 三轴 驱动器 驱动器指令 指令反馈 反馈数据 数据计算 计算 机 机 // 软件 软件 系统 系统打印输出 绘图仪测量机 测量机 内设备 内设备测量机 测量机 外设备 外设备CAD/ 计算机 辅助设计工作站FMS、 CAM 和加工 中心等主机固定桥式活动桥式水平臂式龙门式触发式探测系统机械测头包括三个电气触 点。
RationalDMIS —SP25扫描文档( UCC控制器版,基于RationalDMIS 3.22.5版本编写)目录第一章简介 (3)1.1R ATIONAL DMIS中SP25特点 (3)1.2机器扫描前参数设置 (3)1.3R ATIONAL DMIS中构建SP25扫描测头 (3)第二章控制点扫描方式 (6)2.1扫描图标的位置 (6)2.2可扫描的元素类型及控制点数量 (6)2.3扫描图标点亮的条件 (6)2.4示例-圆弧扫描 (6)2.5程序设置中扫描设置 (7)第三章扫描菜单及程序扫描 (8)3.1右键菜单扫描方法简述 (8)3.2扫描属性设置如何修改 (8)3.3扫描直线 (10)3.4扫描圆元素 (13)3.5扫描圆弧元素 (15)3.6扫描圆柱元素 (17)3.7扫描圆锥元素 (20)3.8扫描键槽元素 (24)3.9曲线扫描 (25)3.10扫描平面/椭圆/曲面等元素 (30)3.11利用CAD右键测量点栅格扫描元素 (31)第一章简介1.1RationalDMIS中SP25特点SP25是一种高速度,高精度,小尺寸的接触式连续扫描测头。
它与PH10测头连接,可旋转角度;该扫描测头主要运用于箱体件,模具/检具的扫描,它是自由曲面的检测和数字化的理想工具。
RationalDMIS 软件支持SP25扫描测头的使用;支持单点测量和连续扫描两种采点模式,无需软硬件切换;测头连接后直接在RationalDMIS测量软件中使用,对基本几何元素的测量,既可以采用单点方式,也可以采用扫描方式;实时显示扫描图形;扫描数据显示并可进行误差图分析;数据的保存、打印以及数据分析的PDF格式输出。
1.2机器扫描前参数设置在扫描之前,请根据扫描测头的红宝石直径大小,将机器状态区的深度、回退距离等设置到一个合适的范围,以防止扫描过程出现误触发。
在机器状态区调整扫描速度/扫描加速度;1.3RationalDMIS中构建SP25扫描测头在uccserver中完成测头的配置和校验,打开Rationaldmis,在测头数据区会有i++ server sensor , 节点下会列出uccserver中配置好的测头信息:在探头根节点上右键“copy label”切换到测头构建面板,勾选相应的测头组件粘贴到测头名称框中然后添加/激活,切换到测头数据区:在i++ server sensor节点上右键refresh ipp sensor, 所有的测头角度都会列表在根探头下:测头构建完成.第二章控制点扫描方式2.1 扫描图标的位置扫描图标位于测量操作区,如下图线框位置。
触发测头和扫描测头的选择技巧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,测头精度的高低决定了测量机的测量重复性。
此外,不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
测头可分为接触式和非接触式(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。
如何正确选择三坐标测量机测头解读正确选择三坐标测量机测头解读是确保测量结果准确可靠的重要步骤。
以下是一些选择三坐标测量机测头解读的指南:1.了解测头类型:了解三坐标测量机上可用的测头类型及其功能和适用范围。
常见的测头类型包括接触式测头、非接触式光学测头和激光测头等。
根据具体的测量需求选择最适合的测头类型。
2.测头测量范围:测头的测量范围是选择的关键因素之一、根据测量工件的尺寸、形状和特征等因素,选择具有合适测量范围的测头。
考虑到误差要求,测量范围应略大于实际测量对象的尺寸。
3.测头精度和重复性:测头的精度和重复性对测量结果的准确性和可靠性至关重要。
通过查阅产品说明书、技术报告等资料,了解测头的精度和重复性指标。
根据所需测量精度的要求选择性能优异的测头。
4.测头的灵活性和可替换性:考虑测头的灵活性和可替换性对于多种测量任务的适用性。
一些测头具有可更换的接头或模块,可以根据具体测量任务的要求进行选择和更换,提高测量效率和精度。
5.软件支持和兼容性:选择与三坐标测量机配套的软件,确保测头能够正常工作,并能够实现所需的测量任务和数据分析。
软件的界面友好性和操作简便性也是选择测头的重要因素。
6.可靠性和维护成本:测头的可靠性和维护成本是企业选择的关键考虑因素之一、了解测头的寿命、可靠性以及维护保养的成本和周期,选择具有良好性价比的测头。
7.质量认证和售后服务:选择具有相关质量认证和完善售后服务体系的供应商和产品,以确保选择的测头具有高质量和可靠性。
质量认证可以是ISO认证,如ISO9001等。
8.与测量机的兼容性:确保所选测头与现有的三坐标测量机兼容,避免不兼容导致的测量不能进行或不准确的问题。
9.用户反馈和评价:寻找和参考用户的反馈和评价,了解他们对所选测头的使用和使用经验。
用户反馈是选择测头的有效参考依据。
10.性价比:最后考虑选择的测头的性价比。
选择性能和价格合理的测头,以确保在有限的预算内获得最大的测量效益。
扫描测头安全操作及保养规程扫描测头是现代测量技术中不可或缺的一部分。
扫描测头主要用于精密测量,常用于3D扫描、表面形貌检测和成像等领域。
为确保扫描测头的安全性、测量准确性和使用寿命,我们需要遵循以下操作规程进行安全操作和保养。
1. 设备检查在进行操作之前,应首先进行设备检查,确保扫描测头及其相关配件没有损坏。
例如,检查扫描测头的线缆、接头、探头和其他部件是否有损坏,是否松动等等。
同时,还需要检查供电电源、主机连接线和计算机等设备是否正常使用。
2. 安全操作2.1 扫描测头安装在扫描测头安装时,需要特别注意以下几点:•选择合适的测头型号。
•避免机械碰撞和过度拉扯,以免影响测头精度和寿命。
•当与机器人集成时,必须考虑机器人程序的安全性和合理性。
2.2 保持工作环境整洁整洁的工作环境可以保障测量的准确性和设备的可靠性。
当您使用扫描测头时,请保持工作场所温度适宜且清洁干燥。
另外,为了避免尘埃和其他杂物的干扰,请避免在窗户或出入口附近安装扫描测头。
2.3 测量前的预检查在进行正式测量前,请确保你已经完成以下预检查:•检查零件尺寸与测量要求是否一致。
•检查夹具和工装夹具是否牢固可靠。
•确定点云数据的生成范围及是否有干扰因素。
•前置工件和检测区域是否清洁整齐。
3. 保养规程3.1 校准在正式测量前,我们需要进行校准操作,以确保扫描测头的准确性和稳定性。
常见的校准包括内部/外部定位校准、色彩和灰度校准、对焦操作等等。
需要注意的是,不同的测头校准方式和标准也可能存在差异,因此我们需要在使用前查阅设备的校准手册和技术资料。
3.2 清洁为保证扫描测头的可靠性和精度,我们需要注意定期清理设备。
具体来说,应定期拆卸扫描测头,清洗光学元部件和探头,避免尘埃、油脂和其他杂物的堆积。
在进行清洁时,应注意以下几点:•避免强光直接照射测头成像底面。
•使用防静电擦拭材料,避免产生静电影响测头。
•避免使用研磨或者清洗剂清洗设备。
3.3 更换配件扫描测头配件的寿命和可靠性和其它机械设备相似,也需要考虑其更换周期。
触发探头扫描功能说明1.可扫描元素类型及控制点数量单层扫描a.直线两个控制点b.圆三个控制点c.圆弧三个控制点d.曲线三个控制点多层扫描e.平面至少四个控制点f.球至少四个控制点g.圆柱至少四个控制点h.圆锥至少六个控制点i.曲面至少四个控制点当测量完上述控制点数量时, 选中“实时计算/Realtime calculation”,扫描图标会变亮, 将探针移动到第一个控制点附近,点击后开始扫描运动2.控制点意义单层扫描表示整个扫描运动在一个扫描平面内即可完成, 一般来说, 需要三个控制点. 第一点是扫描起点, 第二点是扫描方向点, 第三点是扫描终点.(唯有直线, 只需要两个控制点, 起点和终点)注意: 当扫描封闭曲线, 例如圆时, 起点和终点可以尽量接近来实现完整轮廓扫描, 但是终点不允许定义在起点和方向点之间.图例为圆弧扫描..多层扫描表示整个扫描运动需要在多个扫描平面内完成, 在完成一次单层扫描后, 平移扫描平面, 在新的扫描平面内继续扫描, 重复继续, 直到到达边界条件.前三个控制点与单层扫描意义相同, 分别是单层扫描的起点, 方向点, 终点.从第四点开始定义扫描边界. 可简单理解为整个扫描过程是在由按1 >2 >3 >…n > 1 顺序定义的多边形内进行图示如下, 黄色将是扫描区域边界点的定义需要注意如下:1.前三点是关键点, 基准扫描平面由三点位置或触测方向定义.2.控制点顺序很重要, 扫描区域跟点序完全相关.3.从4点开始,相对于1, 2, 3点定义的基准扫描平面的距离, 只能有一个凸点下图是有两个凸点的例子, 两个凸点分别是 4 和 6 点.虽然使用者本意是扫描整个多边型区域, 但是在扫描路径上, 探针扫描路径会经过未知的4,5,6三点组成的区域, 这个未知区域可能是突起或凹陷,搜索扫描无法保证安全通过这里. 因此, 扫描算法会帮你自动修剪掉多余的6号凸点, 真实扫描区域将只保留上图中的黄色部分.3. 扫描长度参数意义及设置•最小步长和最大步长:定义相同的数值时, 这个数值的意义是扫描的步距, 即每两个相邻扫描点的距离. 这两个值不同时, 扫描的步距将在这两个数值之间根据当前的曲率自动变动. 曲率小的位置使用较大步距快速通过, 曲率大的位置使用较小步距密集检测.•扫描高度: 扫描点触测后探针的回退距离.•扫描深度: 目标位置没有找到扫描点的搜索距离, 当目标曲率较大, 造成无法扫描到目标点时, 可适当增大这个值.扫描深度请设置到大于0.9mm•层间距: 多层扫描时, 完成一层扫描后, 基准扫描平面平移这个距离, 然后进行下一层扫描.•终点范围: 扫描结束条件参数, 当扫描位置距离终点的距离小于这个值, 才进行终点条件判断.这个值过大, 可能会造成扫描提前停止. 这个值过小,可能会造成扫描无法停止. 这与被扫描的工件形状以及扫描步长定义都有关系.缺省5.0mm是一个较适用的值. 当出现扫描过早或无法停止的特殊情况时,按照上述规则调整这个值.•工作平面未选中这一项时, 基准扫描平面完全依靠前三个控制点的位置和方向定义.选中这一项时, 基准扫描平面将由第一点和测量窗口中的工作平面方向来定义.例如, 当使用者扫描一个XY平面内的圆时, 选中使用工作平面. 然后在测量窗口中定义工作平面为XY平面, 如图这样就保证了扫描路径是严格分布在XY平面上.当使用者希望扫描完全按照自己定义的控制点进行时, 取消这个选择.注意: 最小步长至少要大于机器动态定位能力的2倍, 否则扫描运动可能未到达终点时, 因定位能力问题在某一点开始反向扫描.4. 扫描运动参数设置扫描的速度和加速度, 在如下位置定义注意: 对于UccServer控制器,扫描速度不允许超过最大测量速度.扫描加速度不允许超过最大测量加速度.。
三坐标测量机探测系统的分类及特点三坐标测量机的探测系统是由测座、测头、探针组成的系统,测头是测量机探测时发送信号的装置,它可以输出开关信号,亦可以输出与探针偏转角度成正比的比例信号,它是坐标测量机的关键部件,测头精度的高低很大程度决定了测量机的测量重复性及精度;不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
1、测头的分类◆触发测头:触发测头(Trigger Probe):又称为开关测头,测头的主要任务是探测零件并发出锁存信号,实时的锁存被测表面坐标点的三维坐标值。
触发测头一般发出的为跳变的方波电信号,利用电信号的前缘跳变作为锁存信号,由于前缘信号很陡,一般在微秒级,因此保证了锁存坐标值的实时性。
◆扫描测头(Scanning Probe):又称为比例测头或模拟测头,此类测头不仅能作触发测头使用,更重要的是能输出与探针的偏转成比例的信号(模拟电压或数字信号),由计算机同时读入探针偏转及测量机的三维坐标信号(作触发测头时则锁存探测表面坐标点的三维坐标值),以保证实时的得到被探测点的三维坐标,由于取点时没有测量机的机械往复运动,因此采点率大大提高,扫描测头用于离散点测量时,由于探针的三维运动可以确定该点所在表面的法矢方向,因此更适于曲面的测量。
◆接触式测头与非接触式测头:接触式测头(Contact Probe):需与待测表面发生实体接触的探测系统。
非接触式测头(Non-Contact Probe):不需与待测表面发生实体接触的探测系统,例如光学探测系统、激光扫描探测系统等。
2、分度测座◆集成测头的手动旋转测座特征:基本型,经济实用的集成式测头和测座系统,可以手动定位内置测头的方位,从而在空间内完成工件所有特征的测量。
◆集成测头的手动分度式测座两个自由度的集成测头和测座系统,允许以设定的可重复分度在空间内手动定位其内置的测头,提高了手动和机动测量机的灵活性。
◆自动可分度测座特征:两个自由度的测座,可在空间内以良好的重复性自动定位测头,能够自动更换测量传感器,旋转后不需重新校准测头,因此针对工件的表面可以选择最适合的角度测量。
无线电触发测头安全操作及保养规程无线电触发测头是一种用于测量电器设备或电路中信号频率、幅度、相位等参数的仪器。
它的工作原理是通过无线电信号的触发来产生测量信号,因此在使用过程中需要注意一些安全操作和保养规程,以确保测量结果准确且设备可靠。
一、安全操作规程:1.确保使用环境安全:在使用测头之前,应检查工作环境是否安全。
比如,是否有湿润或有电离辐射的地方,是否有燃气泄漏等危险因素。
如果检测到任何潜在的危险,应采取相应的措施确保环境安全。
2.确定电压范围:在进行测量之前,需要确定被测电路或设备的电压范围。
不可超过测头的额定电压范围,否则会导致设备损坏或甚至电击事故。
3.使用正确的接线方法:在连接测头到被测电路或设备之前,应确保使用正确的接线方法。
需要注意颜色代码和连接顺序,以避免测量错误或损坏设备。
4.避免接地干扰:在接线过程中,需要注意避免测头接地引起的干扰。
可以通过使用绝缘接头或分离接地等方法来减小接地干扰的影响。
5.正确的测量方法:在进行测量时,需要确保测头与被测电路或设备的接触良好。
需注意避免松动或虚接,以保证测量结果准确。
6.遵守使用说明书:在使用测头之前,应仔细阅读使用说明书,并按照说明书的要求正确操作。
二、保养规程:1.定期清洁测头:使用测头一段时间后,应定期进行清洁。
可以使用干净的软布轻轻擦拭测头表面,以去除尘埃或污垢。
禁止使用有腐蚀性的溶剂或化学药品清洗测头,以免损坏设备。
2.妥善保存测头:在不使用测头时,应将其妥善保存。
可以使用防尘盖或保护套将测头包起来,避免灰尘或碰撞损坏设备。
3.避免过载使用:在使用测头时,应避免过载使用。
不要将测头连接到超过其额定电压范围的电路或设备上,以免损坏设备或引起安全事故。
4.定期校验测头:为了确保测量结果的准确性,应定期校验测头。
可以使用标准信号源或其他校验设备对测头进行校验。
如果发现偏差较大,应及时修理或更换测头。
5.注意防潮防湿:由于测头内部包含电子元件,因此应尽量避免测头受潮或进水。
扫描式测头的原理
扫描式测头是一种常见的测量设备,它通过扫描和探测的方式来获取目标物体的相关信息。
其原理基于光学或电磁波的传播和反射特性。
当光线或电磁波遇到目标物体时,会发生反射、散射或透射等现象。
扫描式测头通过发射一束光线或电磁波,并接收反射回来的信号来获取目标物体的特征。
根据测量的目的和所使用的技术,测头可以采用不同的工作原理。
一种常见的扫描式测头是激光扫描测头。
它利用激光器发射出的激光束,通过反射镜或转动的镜片进行扫描。
激光束在扫描过程中与目标物体相交,发生反射。
接收器接收到反射回来的激光束,并通过测量反射光的强度、时间延迟或频率变化等参数来计算目标物体的位置、形状或表面特征。
除了激光扫描测头,还有其他类型的扫描式测头。
例如,超声波测头利用超声波的传播和反射特性来测量物体的距离和形状。
它发射超声波脉冲,并通过接收器接收反射回来的超声波信号,通过测量信号的时间延迟和强度来计算目标物体的位置和形状。
扫描式测头具有高精度、高速度和非接触测量等优点。
它广泛应用于工业制造、医疗诊断、地质勘探等领域。
例如,在工业制造中,扫描式测头可以用于检测产品的尺寸、表面质量和形状。
在医疗诊
断中,扫描式测头可以用于检测人体组织的形状和病变情况。
在地质勘探中,扫描式测头可以用于测量地下岩层的厚度和形态。
扫描式测头是一种基于光学或电磁波原理的测量设备,通过扫描和探测目标物体来获取相关信息。
它具有高精度、高速度和非接触测量等优点,在各个领域都有广泛的应用。
扫描式测头的发展将为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。
选择触发测头和扫描测头的技巧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,测头精度的高低决定了测量机的测量重复性。
此外,不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
测头可分为接触式和非接触式(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。
什么时侯用扫描式测头?1. 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,而形状误差成为主要问题时;2. 高精度测量:扫描测头对离散点测量是匀速或恒测力采点,其测点精度可以更高;由于扫描测头可以直接判断接触点的法矢,对于要求严格定位、定向测量的场合,扫描测头对离散点的测量也具有优势;3. 对于未知曲面的扫描,亦即称为数字化的场合下,扫描测头显示出了它的独特优势:因为数字化工作方式时,需要大量的点,触发式测头的采点方式显得太慢;由于是未知曲面,测量机运动的控制方式亦不一样,即在“探索方式”下工作:测量机根据巳运动的轨迹来计算下一步运动的轨迹、计算采点密度等。
选择测头的几点考虑:1. 在可以应用接触式测头的情况下,慎选非接触式测头;2. 在只测尺寸、位置要素的情况下尽量选接触式触发测头;3. 考虑成本又能满足要求的情况下,尽量选接触式触发测头;4. 对形状及轮廓精度要求较高的情况下选用扫描测头;5. 扫描测头应当可以对离散点进行测量;6. 考虑扫描测头与触发测头的互换性(一般用通用测座来达到);7. 易变形零件、精度不高零件、要求超大量数据零件的测量,可以考虑采用非接触式测头;8. 要考虑软件、附加硬件(如测头控制器、电缆)的配套。
扫描测头的优势及劣势:优势:1、适于形状及轮廓测量;2、采点率高;3、高密度采点保证了良好的重复性、再现性(GR&R);4、更高级的数据处理能力;劣势:1、比触发测头复杂;2、对离散点的测量较触发测头为慢;3、高速扫描时由于加速度而引起的动态误差很大,不可忽略,必须加以补偿;4、测尖的磨损必须注意。
触发测头的优势及劣势:优势:1. 适于空间棱柱形物体及己知表面的测量;2. 通用性强,3. 有多种不同类型的触发测头及附件供采用;4. 采购及运行成本低;5. 应用简单;6. 适用于尺寸测量及在线应用;7. 坚固耐用;8. 体积小,易于在窄小空间应用9. 由于测点时测量机处于匀速直线低速运行状态,测量机的动态性能对测量精度影响较小;劣势:测量取点率低如何选用合适的探针关心点触之间的精度-如何选用合适的探针进行有效探测的关键因素之一是进行测头探针的选择,是否能够触测到特征并在接触时保证一定的精度是使用者应当重点考虑的事情。
目前,探针的种类很多,包括了各种形状和不同的制作材料。
本文将重点对探针的主要细节进行描述,以帮助您为不同的检测任务选择合适的探针。
什么是探针?探针是坐标测量机的一部分,主要用来触测工件表面,使得测头的机械装置移位,产生信号触发并采集一个测量数据。
一般的探针都是由一个杆和红宝石球组成。
通过需要测量的特征,您可以判断应当使用探针的类型和尺寸。
在测量过程中,要求探针的刚性和测尖的形状都达到尽可能最佳的程度。
探针几个主要的术语A:测针直径B:总长C:杆直径D:有效工作长度 (EWL)总长:指的是从探针后固定面到测尖中心的长度有效工作长度 (EWL):指的是从测尖中心到与一般测量特征发生障碍的探针点的距离选择探针的原则为保证一定的测量精度,在对探针的使用上,您需要:探针长度尽可能短:探针弯曲或偏斜越大,精度将越低。
因此在测量时,尽可能采用短探针。
连接点最少:每次将探针与加长杆连接在一起时,您就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。
因此在应用过程中,尽可能减少连接的数目。
使测球尽可能大主要原因有两个:1,使得球/杆的空隙最大,这样减少了由于“晃动”而误触发的可能2,测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响RENISHAW探针系列介绍测球材质红宝石最常见的测球的材料是红宝石,因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一。
红宝石球具有良好的表面光洁度,并具有优异的耐压强度和抗碰撞性。
只有极少的情况不适宜采用红宝石球,如下两种情况下,推荐采用其他材料制成的测尖:第一种是在高强度下对铝材料制成的工件进行扫描。
主要原因在于材料吸引,基于一个称为“胶着磨损”的现象会在触测过程中发生。
在这种情况下,一个较好的选择是氮化硅。
第二种情况是对铸铁材料工件进行高强度扫描,这时会在红宝石表面产生“磨损”。
在这种情况下,推荐使用氧化锆球。
氮化硅氮化硅拥有许多与红宝石同样的特性。
它是一种非常坚硬并可抗磨损的瓷,并可加工成高精度的球,并进行高度表面抛光。
氮化硅与铝材料不吸引,因此不会产生红宝石球上出现的磨损。
但是,氮化硅在扫描钢表面时呈现较多的磨损,因此其应用最好定义为测量铝。
氧化锆氧化锆球是一种特别坚韧的陶瓷材料,其硬度和耐磨性接近红宝石,基于其表面属性,使其是扫描钢工件表面的理想选择。
测杆材质钢探针的杆一般是由无磁性的不锈钢制成,大多具有2mm或更多的测球直径,杆长度可达到30mm。
在这种情况下,不锈钢杆具有良好的刚性质量比。
碳化钨碳化钨杆是在测量采用1mm测球的细杆情况下,或者是超长达到50 mm杆情况下具有最好的刚性。
在这种情况下,重量会成为影响因素,因为弯曲会造成刚性损失。
陶瓷在测球直径大于3 mm的情况下,或者是长度大于30 mm,陶瓷杆相对钢具有更好的硬度。
较碳化钨,重量更轻,同时由于在碰撞过程中易碎,而为测头提供更好的保护。
碳纤维 (RENISHAW GF)有许多等级的碳纤维材料,RENISAHW GF具备良好的硬度指标,在纵向和扭矩方面,同时具有特别轻的重量。
RENISHAW GF对于长度在50mm以上的探针来说,具有最佳的刚性质量比。
探针的形状直探针结构最简单的探针系统包括球度非常好的工业红宝石球,杆材料可以选择。
红宝石是非常硬的材料,做成的探针的磨损量最小。
它的密度也非常低,这样针尖质量最小,从而可以避免由于机器运动或振动而造成的探针误触发。
使用的杆可以有多种材料可供选择–不锈钢,碳化钨,陶瓷和各种特殊的碳纤维材料“Renishaw GF”。
–这些结构简单的红宝石探针更适合于多种检测应用场合。
探针的有效的工作长度(EWL)是杆在触测被测元素之前红宝石球的变动范围。
如何来选择球的尺寸和探针的EWL是由待检测的元素的尺寸决定的。
尽可能选择大的红宝石探针球和尽可能短的杆,可以保证最大的球/杆距离,这样可提供更有效的EWL。
使用更大一些的红宝石球可以降低待测组件表面粗糙度的影响。
当使用长的探针和加长杆组合来测量时,不推荐使用标准的动态触测测头,由于这种情况下使用时探针容易弯曲变形,刚性会降低,精度也会损失。
这和使用其他类型的测头如允许有弹性变形的测头,它们的触测力非常低,允许使用长的探针和加长杆组合,而不会带来明显的精度损失。
星型探针这些探针组合在一起允许你使用多探针测头来测量复杂的元素和孔。
四个或五个红宝石探针安装在刚性的不锈钢中心上。
可提供标准尺寸探针,也可以选择不同的探针,你可以使用五方向探针和任一个RENISHAW提供的探针来组合星型测头。
星型探针可用于检测多种不同的元素。
使用多探针测头可以有效降低检测时间。
减少在测量诸如边缘或凹槽等内部特征时移动测头到极限点的需要。
可以使用星型测头在Z方向进行有效的检查,这是由于探针可以探测到探针体的直径范围外侧。
星型探针上的每个探针都要求校准,这和单探针校准方式一样。
圆盘探针这些探针用于测量钻孔的切口和凹槽,通常用星型测头是探测不到的。
可以将它们想象成球度非常好的球“截面”,有多种直径选择和厚度选项。
所有的旋转调整和增加中心探针的能力都是RENISHAW圆盘探针的触测范围,使其具有柔性和易于使用。
用简单圆盘的“球型边缘”来探测和使用相当的大探针球是同样有效的。
然而,使用球型探争时,球表面的小区域接触工件,而薄的圆盘却要求精细的角度校正,以便保证正确地触测待测工件。
简单圆盘仅仅要求一个直径的验证数据(通常在环行量规中),但只限制在X 和 Y 两个方向中。
考虑探测深的钻孔底部会带来的额外的柔性变形,圆盘也允许有带螺纹的中心以便可以固定中心测杆(接近圆盘也是有限的)。
特殊应用的探针多种专用探针可以用来测量多类元素诸如:螺纹体,薄截面材料,工具箱以及其他专业应用。
圆柱探针用于探测薄壁材料的孔。
此外,各种带螺纹的元素可以被探测,螺纹中心被定位。
球端圆柱探针允许多角度采集数据和在X,Y,Z三个方向探测,这样可以进行表面检测。