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三坐标测量机光学测头的标定

三坐标测量机非接触扫描测量由于具有众多接触测量无法具备的优点,在自由曲面测量等领域中发挥着越来越重要的作用。激光三角法测头是三坐标测量机最常用的光学测头之一,如何提高三坐标测量机激光三角法非接触扫描测量技术的测量精度是一个重要的研究方向。PCI总线由于具有高速和资源自动配置等优点已经替代传统的ISA总线成为PC机中主流总线,而且具有进一步发展的潜力。以前的三坐标测量机光栅信号处理电路都是基于ISA总线的,因此急需开发基于PCI总线的三坐标测量机光栅信号处理电路。本文主要工作包括以下几方面:1.研究三坐标测量机、PH10回转体和激光三角法测头构成的三坐标测量机非接触扫描测量系统,建立了光学测头安装姿势误差补偿数学模型,此数学模型不仅适合光学测头,而且对触发测头同样适用。2.对触发测头安装姿势误差补偿数学模型进行化简,设计了标定算法,在高斯法的基础上采用分段线性化的算法求解数学模型参数,标定实验简单快捷,算法拟合精度较高,速度快。3  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

《金属加工(冷加工)》2018年06期
金属加工(冷加工)

测头种类的特点与选择

扫码了解更多我们在配置三坐标测量机的测头时,实际会面临来自多方面的选择困难,比如“固定式还是旋转式”、“扫描测头还是触发测头”、“三轴联动还是五轴联动”、“接触式测头还是光学测头”等,而且最终还逃不开预算的限制。虽然最后一项因素有时能够起到一票否决的作用,但我们有必要从技术角度了解各类测头的特点及适用场合和限制,以便在综合条件下能够选到最为适宜的测头,从而满足测量要求。1.触发测头与扫描测头其实要考察触发测头与扫描测头两者之间的区别,需要从测量任务的特点来着手进行。众所周知,三坐标测量机能够进行从尺寸到形位公差的全方位测量,属于通用型检测设备。但是其中单一的尺寸测量,如长度、直径和角度等,基本都可以通过简单的量具来测量,三坐标并无不可代替的显著优势;而形位公差的测量则牵涉到诸多方面,如测量基准、拟合方式和测量原则等,必须依靠三坐标测量机作为一个系统性的整体来进行,这也是三坐标测量机具有不可替代性的主要原因。以测量一个圆为例,分别...  (本文共4页) 阅读全文>>

《西安工业大学学报》2016年12期
西安工业大学学报

集中质量对模拟测头基频的影响

在精密测量领域中,测头精度一直是制约测量系统总体精度的重要环节.由于接触式三维模拟测头具有测量精度高、效率高等优点,故在精密测量领域中被广泛应用.对于接触式三维模拟测头系统,为了能够有效提高测量精度,改善测头工作时的动态稳定性及其响应特性,需要在动态性能研究中对其进行基频分析,将模拟测头中的导向机构、驱动机构、传感单元和测量力平衡装置等部分简化为集中质量模型,采用模态分析方法研究测量基频对测量精度的影响.在此领域的研究中,文献[1]提出将不确定质量用区间向量进行定量化,提出基于区间数学理论的预测弹簧质量系统频率与质量的非概率分析方法.文献[2-3]通过对电感测微仪测头运动模型的建立,对接触式动态测量时测头与工件的临界脱离频率进行了分析,提出增加测头的刚度和预压量,减小测头活动部分的质量,采用密度较小的材料,以提高测头的动态响应性能.文献[4]根据欧拉-伯努利方程,建立测头导向机构的伪刚体动力学模型,并结合算例对不同模型的系统频率...  (本文共5页) 阅读全文>>

《常州工学院学报》2016年03期
常州工学院学报

三坐标测量机测头系统的误差分析与修正

0引言三坐标测量机的测头一直都是学者们的研究热点。文献[1]通过三维理论模型对测头的预行程进行了研究,文献[2]探索了坐标测量机测头的动态性能,文献[3]通过将刚体模型与测头中的误差函数相结合,从而建立了误差补偿模型。目前,国内外主要是通过对曲线或曲面拟合来对测头直径进行补偿,这种方法需要采集大量的轨迹数据,再利用最小二乘法进行曲线或曲面拟合[4-6],计算较为繁琐。因此,本文对测量机触发式测头误差进行了分析与修正,探究了预行程误差的影响因素,并采用测头直径动态标定与微平面补偿法相结合对测头进行直径补偿。只有高精度的测头才可以充分发挥坐标测量机的作用[7-8],因此深入探究测头的动态误差并建模修正,可以提高三坐标测量机的整体测量精度。1触发式测头的工作原理如图1所示,3对接触副以120°均匀分布在圆柱体上,传动带动测头移动对被测工件进行测量。弹簧向下压紧,3对接触副会自动接触。当测头开始接触被测工件时,二者之间产生接触力且逐渐渐...  (本文共5页) 阅读全文>>

《机电技术》2011年02期
机电技术

三坐标测量机触发式测头误差分析

随着测量机在应用领域扮演着日益重要的角色,测量机提供数据需要更加严格精确。测量机的精度和重复性受多种因素的影响,本研究针对三坐标测量机中广泛使用的触发式测头的受力分析模型进行分析,着重通过对测头预行程变化的定量分析,得到限制三坐标测量机进行高精度空间测量的因素,并提出进一步进行误差补偿的方法。测头是三坐标测量机的重要部分,一般的测头是由一个杆和红宝石球组成,主要用来测量工作表面,通过测端的机械位置移动,触发信号并采集一个测量数据。可见测头的性能直接影响测量精度和测量效率。触发式测头结构简单、成本低,可用于高速测量,所以广泛应用于现代三坐标测量机中。但由于其精度稍低,而且不能以接触状态停留在工件表面,因而只能对工件表面作离散的逐点测量,不能作连续的扫描测量。1触发式测头结构分析常用触发式测头内部结构如图1所示。测杆安装在三角架上,而三角架的三条圆柱腿定位于三对触点上,当测杆没有受到测量力时,三角架的三条圆柱腿与三对触点均保持接触;...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机床与液压》2010年22期
机床与液压

数控机床上测头系统测量程序的开发

随着国内机械制造技术的发展和国外先进技术的引进,越来越多的国内机床用户在数控车床、加工中心、数控磨床、专机等大多数数控机床上配置了测头系统。测头系统与数控系统的连接应用可以实现自动对刀、自动刀具破损检测、工件安装定位、工件坐标系的确立、加工过程中的质量检查及控制,可以缩短90%的占机辅助时间,并消除了因手动检测和找正工件而导致的工件报废,充分发挥数控机床的性能。1测头系统的组成及工作原理图1测头系统的组成数控机床在线检测系统由软件和硬件组成(如图1所示)。硬件部分通常由机床本体、数控系统、伺服系统、测量系统、计算机系统等几部分组成,其中测量系统是数控机床在线检测系统的关键部分,直接影响着在线检测的精度。常用的测头有机械式测头、红外线测头、无线电测头、激光测头等。随着数控加工技术不断发展,红外线测头在数控机床加工领域的作用日益突出。实现数控机床的在线检测时,首先要生成检测主程序,将检测主程序由通信接口传输给数控机床,测头在一定的距...  (本文共3页) 阅读全文>>