昆山名卓精密测量仪器PK10计划
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技术支持
关节臂合式测头 自动测量 关联校验 坐标补偿
多感三坐标测量仪是拥有机械测头,光学测头,激光测头等多种测量传感器的测量设备。可以按直角坐标和极坐标对工件及零部件等进行长度、角度、形状等的测量,测量薄片孔间距及位置度、齿轮、样板、靠模板、角度、孔径、圆弧样板、机械零部件、工装等的形状和位置误差并进行各种形位公差的评定。
多感三坐标测量仪机械测头可以等同于机械三坐标,可以安装星形测头,五方向测头等。而且有一个其他检测设备无法比拟的优点,那就是能将光学测头和机械测头融合,用来测量同一工件,突破了单一传感器测量的局限性,测量范围更加广泛,测量能力进一步增强。
多感三坐标测量仪主要由底座,固定桥式工作台,玻璃工作台,移动导轨,探测系统
以及控制电柜,气源控制系统等组成。多感三坐标测量仪软件采用一个32 位软件,测量一个工件时,它会跟随一测量步,并以树形结构元素显示这些测量步,与树形结构平行的还有另外一个窗口以编程语言方式
显示测量程序,这个编程语言包含了所有BASIC 语言通常的元素,再加上各种特定的函数用以控制测量仪器。
一个用手动建立的带有所有必须的设置的测量程序可以以自动运行的方式执行,也可以测量和验收2 维或3 维的工件和在屏幕上显示结果或者打印图形或文字。1.2 多感三坐标的检测能力
为了方便了解多感三坐标测量仪的检测能力,下面以一台设备的性能指标为例,帮助大家了解其性能:1
长度测量系统分辨率0.1μm长度测量的空间测量不确定度单轴测量不确定度EI=(0.9+L/600) μm 三位空间测量不
确定度E3=(1。9+L/400) μm 置信因子K=3 执行概率P=99%3、机械触发测头A 空间探测不确定R 1。9μmB 测量力 X-Y 平面:0。02N Z 平面:0。07NC测头/探针更换或连接的重复性在所有平面范围内,工作探针球中心的重复性:1μm (重复性使用时所有的探针长度10mm)4、激光扫描测头A 测量精度 ±0。5μmB 分辨率 0。1μmC 平均聚焦时间 0。2SD 扫描速度 500PTS/SE 激光束光斑直径 5-10μm5、光学CCD 摄影测头A 测量精度 0。12μmB 重复性 0。05μmC 物镜放大率 10X测量几何元素窗口如下:检测时,根据以上数据评定用多感三坐标测量仪是否合理。
多感三坐标测量仪检测功能的开发对于孔径只有(Φ0。5-Φ0。8 mm)的钻模,由于孔过小,就目前的检测机构,没有能检测Φ0。5 mm 小孔的测针,因此三坐标无法实现。当然,可以寻找相应滚棒,插入后将圆孔变成圆柱进行测量,但此类方法会引进滚棒误差,一方面来自于棒与孔的配合误差,一方面来自于棒本身的变形误差(因为滚太细)。因此测量起来累计误差大,无法保证精度。在平台上测量需要将其装夹,找正,寻找各个元素间的关系。当测量小孔时,也需要小测头的杠杆表,当然没有如此小测头的杠杆表。插棒测量同样引进误差,类似三坐标测量。
在万能工具显微镜上,有的钻模较大,超过量程范围,有的量程范围允许,但是相应的位置度基准等其他元素,必须用顶光测量,而顶光的示值误差较大,而且每测一个元素,均需要升降光学镜头,引入调焦误差,导致更加无法保证精度。小孔钻模位置度的测量应用是多感三坐标测量仪的最大特点,别的测量可以找到替代工具或仪器,而小孔钻模的位置度用其他方法则无法准确检测。
应用多感三坐标测量仪检测小孔钻模位置度的关键是校验测头,正常分别校验光学CCD 测头和机械测头不能满足检测要求。要把机械测头和光学测头关联校验后才能在同一坐标系中使用,否则数据之间无联系,将无法综合评价。关联校验测头时先选择机械测头界面,只要机械测头界面才有关联校验,然后选择“关联校验” ,由于两种测头均能测量标准环规,所以用其对两者关联。首先,选择光学测头进行校验,及左图中右侧的“Zoom10X”,选中后点击其下方的“测量”,通常校验2 遍(默认4 遍,可以更改)即可,之后将机械测头移至标准环规上方,选择校验机械测头。关联校验后,右下角会出现一个三维坐标点,这就是两个测头间距离。机器会自动补偿。
    关联校验后开始检测。以某钻模为例,其检测元素比较简单,其三维图形如下,但是要想准确测量,必须采用光学和机械结合,检测时先手动建立坐标系,机械手动测量基准面A 后,再自动测量一遍,去除测力及测速引入的误差。之后“调整”成坐标平面。然后用此方法机械测量基准面B,建立坐标方向,再测量圆柱销确定原点。光学测量Ф0.5 mm 和Ф0.8 mm 的小孔位置,之后分别评价其位置度。在检测过程中,一定要设置安全点,将仪器移到需要设置安全点的位置上,点击“安全点”,则会在窗口中显示该点的坐标值,同时该安全点即被设置成功。=评价完各项形位公差后,保存程序直接在
    文件中可以实现,而结果则随程序关闭而不存在,因此要单独保存结果,在结果上单击右键,选择打印设置中的打印成“Microsoft office document image write”,之后选择打印,即可将结果保存成文件。如果要打印出结果,则在打印设置中选择打印机即可。如果需要保存图形,则选择应用多感三坐标测量仪检测小孔钻模位置度、放大图、投影幕板以及其他通常尺寸等。其测量物镜放大都只能是10 倍,影像放大500 多倍,由于影像放大倍数关系,对被测工件的表面粗糙度要求十分严格,如果表面光度不好,粗糙或有毛刺,将大大降低测量精度,甚至无法准确测量。因此要合理应用光学和机械的结合,发挥设备的最大功能。

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