三坐標測量儀介紹

作者：時間：2012-02-07 來源：網(wǎng)絡

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　　下面詳細介紹在DCC狀態(tài)下，進入“功能”(Utility)菜單選取“掃描”(Scan)選項后可供選擇的五種掃描方式。

　　1.開線掃描(Open Linear Scan)

　　開線掃描是最基本的掃描方式。測頭從起始點開始，沿一定方向并按預定步長進行掃描，直至終止點。開線掃描可分為有、無CAD模型兩種情況。

　　(1)無CAD模型

　　如被測工件無CAD模型，首先輸入邊界點(Boundary Points)的名義值。打開對話框中的“邊界點”選項后，先點擊“1”，輸入掃描起始點數(shù)據(jù);然后雙擊“D”，輸入方向點(表示掃描方向的坐標點)的新的X、Y、Z坐標值;最后雙擊“2”，輸入掃描終點數(shù)據(jù)。

　　第二項輸入步長。在“掃描”對話框(Scan Dialog)中“方向1技術”(Direction 1 Tech)欄中的“最大”(Max Inc)欄中輸入一個新步長值。

　　最后檢查設定的方向矢量是否正確，該矢量定義了掃描開始后第一測量點表面的法矢、截面以及掃描結(jié)束前最后一點的表面法矢。當所有數(shù)據(jù)輸入完成后點擊“創(chuàng)建”。

　　(2)有CAD模型

　　如被測工件有CAD模型，開始掃描時用鼠標左鍵點擊CAD模型的相應表面，PC DMIS程序?qū)⒃贑AD模型上生成一點并加標志“1”表示為掃描起始點;然后點擊下一點定義掃描方向;最后點擊終點(或邊界點)并標志為“2”。在“1”和“2”之間連線。對于每一所選點，PC DMIS已在對話框中輸入相應坐標值及矢量。確定步長及其它選項(如安全平面、單點等)后，點擊“測量”，然后點擊“創(chuàng)建”。

　　2.閉線掃描(Closed Linear Scan)

　　閉線掃描方式允許掃描內(nèi)表面或外表面，它只需“起點”和“方向點”兩個值(PC DMIS程序?qū)⑵瘘c也作為終點)。

　　(1)數(shù)據(jù)輸入草作

　　雙擊邊界點“1”，在編輯對話框中輸入位置;雙擊方向點“D”，輸入坐標值;選擇掃描類型(“線性”或“變量”)，輸入步長，定義觸測類型(“矢量”、“表面”或“邊緣”);雙擊“初始矢量”，輸入第“1”點的矢量，檢查截面矢量;鍵入其它選項后，點擊“創(chuàng)建”。

　　也可使用坐標測量機草作盤觸測被測工件表面的第一測點，然后觸測方向點，PC DMIS程序?qū)褱y量值自動放入對話框，并自動計算初始矢量。選擇掃描控制方式、測點類型及其它選項后，點擊“創(chuàng)建”。

　　(2)有CAD模型的閉線掃描

　　如被測工件有CAD模型，測量前確認“閉線掃描”;首先點擊表面起始點，在CAD模型上生成符號“1”(點擊時表面和邊界點被加亮，以便選擇正確的表面);然后點擊掃描方向點;PC DMIS將在對話框中給出所選位置點相應的坐標及矢量;選擇掃描控制方式、步長及其它選項后，點擊“創(chuàng)建”。

　　3.面片掃描(Patch Scan)

　　面片掃描方式允許掃描一個區(qū)域而不再是掃描線。應用該掃描方式至少需要四個邊界點信息，即開始點、方向點、掃描長度和掃描寬度。PC DMIS可根據(jù)基本(或缺省)信息給出的邊界點1、2、3確定三角形面片，掃描方向則由D的坐標值決定;若增加了第四或第五個邊界點，則面片可以為四方形或五邊形。

　　采用面片掃描方式時，在復選框中選擇“閉線掃描”，表示掃描一個封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等)，然后輸入起始點、終止點和方向點。終止點位置表示掃描被測元素時向上或向下移動的距離;用起始點、方向點和起始矢量可定義截平面矢量(通常該矢量平行于被測元素)?，F(xiàn)以創(chuàng)建四邊形面片為例，介紹面片掃描的幾種定義方式：

　　(1)鍵入坐標值方式

　　雙擊邊界點“1”，輸入起始點坐標值X、Y、Z;雙擊邊界方向點“D”，輸入掃描方向點坐標值;雙擊邊界點“2”，輸入確定第一方向的掃描寬度;雙擊邊界點“3”，輸入確定第二方向的掃描寬度;點擊“3”，然后按“添加”按鈕，對話框給出第四個邊界點;雙擊邊界點“4”，輸入終止點坐標值;選擇掃描所需的步長(各點間的步距)和最大步長(1、2兩點間的步長)值后，點擊“創(chuàng)建”。

　　(2)觸測方式

　　選定“面片掃描”方式，用坐標測量機草作盤在所需起始點位置觸測第一點，該點坐標值將顯示在“邊界點”對話框的“#1”項內(nèi);然后觸測第二點，該點代表掃描第一方向的終止點，其坐標值將顯示在對話框的“D”項內(nèi);然后觸測第三點，該點代表掃描面片寬度，其坐標值將顯示在對話框的“#3”項內(nèi);點擊“3”，選擇“添加”，可在清單上添加第四點;觸測終止點，將關閉對話框。最后定義掃描行距和步長兩個方向數(shù)據(jù);選擇掃描觸測類型及所需選項后，點擊“創(chuàng)建”。

　　(3)CAD曲面模型方式

　　該掃描方式只適用于有CAD曲面模型的工件。首先選定“面片掃描”方式，左鍵點擊CAD工作表面;加亮“邊界點”對話框中的“1”，左鍵點擊曲面上的掃描起始點;然后加亮“D”，點擊曲面定義方向點;點擊曲面定義掃描寬度(#2);點擊曲面定義掃描上寬度(#3);點擊“3”，選擇“添加”，添加附加點“4”，加亮“4”，點擊定義掃描終止點，關閉對話框。定義兩個方向的步長及選擇所需選項后，點擊“創(chuàng)建”。

　　4.截面掃描(Section Scan)

　　截面掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件，它允許對工件的某一截面進行掃描，掃描截面既可沿X、Y、Z軸方向，也可與坐標軸成一定角度。通過定義步長可進行多個截面掃描?？稍趯υ捒蛑性O置截面掃描的邊界點。按“剖切CAD”轉(zhuǎn)換按鈕，可在CAD曲面模型內(nèi)尋找任何孔，并可采用與開線掃描類似方式定義其邊界線，PC DMIS程序?qū)⑹箳呙杪窂阶詣颖荛_CAD曲面模型中的孔。按用戶定義表面剖切CAD的方法為：進入“邊界點”選項;進入“CAD元素選擇”框;選擇表面;在不清除“CAD元素選擇”框的情況下，選擇“剖切CAD”選項。此時PC DMIS程序?qū)⑶懈钏x表面尋找孔。若CAD曲面模型中無定義孔，就沒有必要選“剖切CAD”選項，此時PC DMIS將按定義的起始、終止邊界點進行掃描。對于有多個曲面的復雜CAD圖形，可對不同曲面分組剖切，*#將剖切限制在局部CAD曲面模型上。

　　5.邊界掃描(Perimeter Scan)

　　邊界掃描方式僅適用于有CAD曲面模型的工件。該掃描方式采用CAD數(shù)學模型計算掃描路徑，該路徑與邊界或外輪廓偏置一定距離(由用戶選定)。創(chuàng)建邊界掃描時，首先選定“邊界掃描”選項;若為內(nèi)邊界掃描，則在對話框中選擇“內(nèi)邊界掃描”;選擇工作曲面時，啟動“選擇”復選框，每選一個曲面則加亮一個，選定所有期望曲面后，退出復選框;點擊表面確定掃描起始點;在同一表面上點擊確定掃描方向點;點擊表面確定掃描終止點，若不給出終止點，則起始點即為終止點;在“掃描構(gòu)造”編輯框內(nèi)輸入相應值(包括“增值”、“CAD公差”等);選擇“計算邊界”選項，計算掃描邊界;確認偏差值正確后，按“產(chǎn)生測點”按鈕，PC DMIS程序?qū)⒆詣佑嬎銏?zhí)行掃描的理論值;點擊“創(chuàng)建”。

　　6.應用要點

　　(1)應根據(jù)被測工件的具體特點及建模要求合理選用適當?shù)膾呙铚y量方式，以達到提高數(shù)據(jù)采集精度和測量效率的目的。

　　(2)為便于測量草作和測頭移動，應合理規(guī)劃被測工件裝夾位置;為保證造型精度，裝夾工件時應盡量使測頭能一次完成全部被測對象的掃描測量。

　　(3)掃描測量點的選取應包括工件輪廓幾何信息的關鍵點，在曲率變化較明顯的部位應適當增加測量點。

三坐標測量儀 - 數(shù)據(jù)管理一、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換#e#三坐標測量儀 - 數(shù)據(jù)管理一、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任務和要求：

　　(1)將測量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為CAD軟件可識別的IGES格式，合并后以產(chǎn)品名稱或用戶指定的名稱分類保存。

　　(2)不同產(chǎn)品、不同屬性、不同定位、易于混淆的數(shù)據(jù)應存放在不同的文件中，并在IGES文件中分層分色。

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用《三坐標測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》完成，草作方法見軟件用戶手冊。

　　二、重定位整合

　　1 、應用背景

　　在產(chǎn)品的測繪過程中，往往不能在同一坐標系將產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)一次測出。其原因一是產(chǎn)品尺寸超出測量機的行程，二是測量探頭不能觸及產(chǎn)品的反面，三是在工件拆下后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失，需要補測。這時就需要在不同的定位狀態(tài)(即不同的坐標系)下測量產(chǎn)品的各個部分，稱為產(chǎn)品的重定位測量。而在造型時則應將這些不同坐標系下的重定位數(shù)據(jù)變換到同一坐標系中，這個過程稱為重定位數(shù)據(jù)的整合。

　　對于復雜或較大的模型，測量過程中常需要多次定位測量，最終的測量數(shù)據(jù)就必需依據(jù)一定的轉(zhuǎn)換路徑進行多次重定位整合，把各次定位中測得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個公共定位基準下的測量數(shù)據(jù)。

　　2 、重定位整合原理

　　工件移動(重定位)后的測量數(shù)據(jù)與移動前的測量數(shù)據(jù)存在著移動錯位，如果我們在工件上確定一個在重定位前后都能測到的形體(稱為重定位基準)，那么只要在測量結(jié)束后，通過一系列變換使重定位后對該形體的測量結(jié)果與重定位前的測量結(jié)果重合，即可將重定位后的測量數(shù)據(jù)整合到重合前的數(shù)據(jù)中。重定位基準在重定位整合中起到了紐帶的作用.

　　PID控制是：比例，積分，微分控制的縮寫。

　　P參數(shù)：決定系統(tǒng)對位置誤差的整個響應過程。數(shù)值越低，系統(tǒng)越穩(wěn)定，不產(chǎn)生振蕩，但剛性差，到位誤差大;數(shù)值越高，剛性越好，到位誤差小，但系統(tǒng)可能產(chǎn)生振蕩。

　　.I 參數(shù)：控制由于摩擦力和負載引起的靜態(tài)到位誤差。數(shù)值越低，到位時間越長;數(shù)值越高，可能在理論位置上下振蕩。

　　.D參數(shù)：此參數(shù)通過阻止誤差變化過沖給系統(tǒng)提供阻尼和穩(wěn)定性。數(shù)值越低，使系統(tǒng)對位置誤差響應快;數(shù)值越高，系統(tǒng)響應越慢。

　　三坐標測量儀 - 日常保養(yǎng)

　　三坐標測量機的組成比較復雜，主要有機械部件、電氣控制部件、計算機系統(tǒng)組成。平時我們在使用三坐標測量機測量工件的同時，也要注意機器的保養(yǎng)，以延長機器的使用壽命。下面我們從三個方面說明三坐標測量機的基本保養(yǎng)。

　　機械部件

　　三坐標測量機的機械部件有多種，我們需要日常保養(yǎng)的是傳動系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)的部件，保養(yǎng)的頻率應該根據(jù)測量機所處的環(huán)境決定。一般在環(huán)境比較好的精測間中的測量機，我們推薦每三個月進行一次常規(guī)保養(yǎng)，而如果用戶的使用環(huán)境中灰塵比較多，測量間的溫度濕度不能完全滿足測量機使用環(huán)境要求，那應該每月進行一次常規(guī)保養(yǎng)，對測量機的常規(guī)保養(yǎng)，應了解影響測量機的因素：

　　1.壓縮空氣對測量機的影響

　　1).要選擇合適的空壓機，最好另有儲氣罐，使空壓機工作壽命長，壓力穩(wěn)定。

　　2).空壓機的啟動壓力一定要大于工作壓力。

　　3).開機時，要先打開空壓機，然后接通電源。

　　2. 油和水對測量機的影響

　　由于壓縮空氣對測量機的正常工作起著非常重要的作用，所以對氣路的維修和保養(yǎng)非常重要。其中有以下主要項目：

　　l每天使用測量機前檢查管道和過濾器，放出過濾器內(nèi)及空壓機或儲氣罐的水和油。

　　l一般3個月要清洗隨機過濾器和前置過濾器的濾芯?？諝赓|(zhì)量較差的周期要縮短。因為過濾器的濾芯在過濾油和水的同時本身也被油污染堵塞，時間稍長就會使測量機實際工作氣壓降低，影響測量機正常工作。一定要定期清洗過濾器濾芯。

　　每天都要擦拭導軌油污和灰塵，保持氣浮導軌的正常工作狀態(tài)。

　　3. 對測量機導軌的保護要養(yǎng)成良好的工作習慣。

　　用布或膠皮墊在下面，保證導軌安全。

　　工作結(jié)束后或上零件結(jié)束后要擦拭導軌。