如何正確選擇三坐標測量機測頭

2022

04-18

07:40:04

 238

來源：化工儀器網(wǎng)

　　測頭是測量機觸測被測零件的發(fā)訊開關，它是坐標測量機的關鍵部件，需要的測量精度的高低決定了測量機測頭精度的高低，另外，不同的零件要求選擇不同功能的測頭進行測量。測頭可分為接觸式測頭和非接觸式測頭(激光等類型)。

　　目前主要用接觸式測頭，接觸式測頭又可分為開關式(觸發(fā)式或動態(tài)發(fā)訊式)與掃描式(比例式或靜態(tài)發(fā)訊式)兩大類。

　　開關測頭的實質是零位發(fā)訊開關，以TP6(RENISHAW)為例，它相當于三對觸點串聯(lián)在電路中，當測頭產(chǎn)生任一方向的位移時，均使任一觸點離開，電路斷開即可發(fā)訊計數(shù)。開關式結構簡單，壽命長(106-107)、具有較好的測量重復性(0.35-0.28um)，而且成本低廉，測量迅速，因而得到較為廣泛的應用。

　　掃描式測頭實質上相當于X、Y、Z個方向皆為差動電感測微儀，X、Y、Z三個方向的運動是靠三個方向的平行片簧支撐，是無間隙轉動，測頭的偏移量由線性電感器測出。掃描式測頭主要用來對復雜的曲線曲面實現(xiàn)測量。

　　非接觸測頭主要分為激光掃描測頭和視頻測頭兩種。

　　激光掃描測頭主要用于實現(xiàn)較軟材料或一些特征表面進行非接觸測量。測頭在距離檢測工件一定距離(比如50mm)，在其聚焦點15mm范圍內(nèi)進行測量，采點速率在200點/秒以上。通過對大量采集數(shù)據(jù)的平均處理功能而獲得較高的精度。

　　視頻測頭進一步提高了測量機的應用，使得許多過去采用非接觸測量無法完成的任務得以完成。一些諸如印刷線路板、觸發(fā)器、墊片或直徑小于0.1mm的孔可采用視頻測頭進行測量。操作者可將檢測工件表面放大50倍以上，采用標準的或可變換的鏡頭實現(xiàn)對細小工件的測量。

　　以下就如何進行觸發(fā)和掃描測頭提出建議：

　　什么時侯用觸發(fā)式測頭？

　　1:零件所被關注的是尺寸(如小的螺紋底孔)、間距或位置，而并不強調(diào)其形狀誤差(如定位銷孔)；

　　2:或你確信你所用的加工設備有能加工出形狀足夠好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度時，接觸式觸發(fā)測量是合適的，特別是由于對離散點的測量；

　　3:觸發(fā)式測頭比掃描測頭快，觸發(fā)測頭體積較小當測量空間狹窄時測頭易于接近零件；

　　4:一般來講觸發(fā)式測頭使用及維修成本較低；

　　在機械工業(yè)中有大量的幾何量測量，所關注的僅是零件的尺寸及位置，所以目前市場上的大部分測量機，特別是中等精度測量機，仍然使用接觸式觸發(fā)測頭。

　　應用于有形狀要求的零件和輪廓的測量：掃描方式測量的主要優(yōu)點在于能高速的采集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅可以用來確定零件的尺寸及位置，更重要的是能用眾多的點來準確的描述形狀、輪廓，這特別適用于對形狀、輪廓有嚴格要求的零件，該零件形狀直接影響零件的性能(如葉片、橢圓活塞等)；

　　也適用于你不能確信你所用的加工設備能加工出形狀足夠好的零件。

　　測頭選擇基本原則：

　　如果只測尺寸和位置要素的情況下，接觸式觸發(fā)測頭；

　　對形狀和輪廓精度要求較高的情況下，選用掃描式測頭；

　　易變性零件、精度要求不高零件，可選用非接觸式測頭；

　　如果考慮成本因素，可選擇接觸式觸發(fā)測頭；

　　考慮掃描測頭和觸發(fā)測頭均需要使用，需選用通用測頭座；

　　1、觸發(fā)式測頭的優(yōu)勢和適用場合

　　觸發(fā)式測頭通用性強，體積小，應用簡單，采購及運行成本低，適用于空間箱體類工件及已知表面的測量，

　　觸發(fā)式測頭特別適用于離散點的測量，當零件被關注的是尺寸間距或位置，而并不強調(diào)其形狀誤差，測量精力主要放在尺寸和位置精度時，觸發(fā)式測頭是選擇。

　　2、掃描式測頭的優(yōu)勢和適用場合

　　掃描式測頭(如SP25、SP80)采點率高，高密度的采點仍舊保證良好的重復性和再現(xiàn)性。掃描測頭適用于形狀及輪廓有嚴格要求的零件(如葉片)。

　　對于未知曲面的掃描，掃描測頭顯示出了它的*優(yōu)勢：因為數(shù)字化工作方式，需要大量的點，觸發(fā)式測頭的采點方式顯得太慢。如果是未知曲面，測量機根據(jù)已運動的軌跡來計算下一步運動的軌跡，并可根據(jù)曲率變化來計算采點密度等。

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