三坐標(biāo)335 蔡司三坐標(biāo)操作學(xué)習(xí)

蔡司三坐標(biāo)操作學(xué)習(xí)當(dāng)它接觸到像陶瓷這類很硬的材料或像鋁合金這樣很軟的材料時(shí)，隨著時(shí)間的推移，其圓度會(huì)越來越差。

蔡司三坐標(biāo)操作學(xué)習(xí)掃描硬的工件會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)地磨損測(cè)球的表面。紅寶石或氮化硅球會(huì)磨掉軟質(zhì)工件上的少量材料。然后這些材料會(huì)積聚在測(cè)球的表面上。隨著時(shí)間的推移，這兩種效果都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。正因?yàn)槿绱?，操作者必須定期清潔由紅寶石或氮化硅制成的測(cè)針，當(dāng)測(cè)量材料時(shí)，還必須經(jīng)常更換它們。

而更換測(cè)針，再重新測(cè)量這樣的情況使得測(cè)量機(jī)不能得到高效地利用。這就是為什么許多操作人員放棄對(duì)工件進(jìn)行連續(xù)掃描的原因；單點(diǎn)測(cè)量意味著測(cè)針損耗的減少。然而，對(duì)比掃描過程，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的測(cè)量數(shù)據(jù)，單點(diǎn)測(cè)量不僅會(huì)顯著放慢測(cè)量速度，而且還有其他的缺點(diǎn)。操作人員處于兩難的境地：他們要么以較高的工作量為代價(jià)捕獲較少的測(cè)量點(diǎn)并接受較大的測(cè)量不確定度，要么就是測(cè)量很多單點(diǎn)，降低了測(cè)量不確定度，但卻增加了測(cè)量時(shí)間。

　拍照式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀是一種高速高精度的三維掃描測(cè)量設(shè)備， 采用的是目前上*的結(jié)構(gòu)光非接觸照相測(cè)量原理。結(jié)構(gòu)光三維掃描儀的基本原理是：采用一種結(jié)合結(jié)構(gòu)光技術(shù)、 相位測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的復(fù)合三維非接觸式測(cè)量技術(shù)。采用這種測(cè)量原理，使得對(duì)物體進(jìn)行照相測(cè)量成為可能，所謂照相測(cè)量，就是類似于照相機(jī)對(duì)視野內(nèi)的物體進(jìn)行照相，不同的是照相機(jī)攝取的是物體的二維圖象，而研制  的測(cè)量?jī)x獲得的是物體的三維信息。

與傳統(tǒng)的三維掃描儀不同的是，該掃描儀能同時(shí)  測(cè)量一個(gè)面。測(cè)量時(shí)光柵投影裝置投影數(shù)幅特定編碼的結(jié)構(gòu)光到待測(cè)物體上，成一定  夾角的兩個(gè)攝像頭同步采得相應(yīng)圖象，然后對(duì)圖象進(jìn)行解碼和相位計(jì)算，并利用匹配  技術(shù)、三角形測(cè)量原理,解算出兩個(gè)攝像機(jī)公共視區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

拍照式三維掃描儀可隨意搬至工件位置做現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量 ,并可調(diào)節(jié)成任意角度作測(cè)量,對(duì)大型工件可分塊測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)自動(dòng)拼合,非常適合各種大小和形狀物體 (如汽車 ,摩托車外殼及內(nèi)飾 ,家電 ,雕塑等 )的測(cè)量。

　蔡司三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)由相互垂直的3個(gè)軸組成,各軸由滑塊-導(dǎo)軌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。由于制造偏差,滑塊在軸向有定位誤差,在另兩個(gè)方向上有直線度誤差及3個(gè)方向的角擺誤差。又由于裝配等因素造成3個(gè)軸之間存在垂直度誤差, 蔡司三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)共有21項(xiàng)幾何誤差。

　　修正方案

　　1、多功能箱體：多功能箱有各種已標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)量，通過對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)量的測(cè)

　　量，可以得出坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的檢測(cè)誤差。

　　2、標(biāo)準(zhǔn)量塊法：用長(zhǎng)度分別為長(zhǎng)軸滿行程1/3，1/2和1/4的3種量塊進(jìn)行

　　測(cè)量，一般將量塊放在測(cè)量空間中部，與其對(duì)角線找正，也可用步距規(guī)進(jìn)行細(xì)致的檢測(cè)。

　　3、蔡司三坐標(biāo)激光干涉儀法：以雙頻激光干涉儀為基礎(chǔ)儀器，進(jìn)行位置誤差、直線度

　　誤差、角運(yùn)動(dòng)誤差和垂直度誤差的測(cè)量。采用雙頻激光干涉儀法和電子水平儀對(duì)各個(gè)單項(xiàng)誤差逐一測(cè)量，這種方法精度很高，但測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，而且儀器價(jià)格昂貴，對(duì)操作人員水平要求較高。在多數(shù)情況下，可以選取一些特殊的位置，使得僅有一部分幾何誤差對(duì)總的空間誤差起作用，然后根據(jù)單項(xiàng)幾何誤差的性質(zhì)，用高次多項(xiàng)式逼近，用較少的未知數(shù)求解，后分離出全部21項(xiàng)誤差，達(dá)到高精度測(cè)量的要求。

　　4、蔡司三坐標(biāo)空間球板法：在一平板的不同高度上分布著一系列鋼球，預(yù)先對(duì)球間距

　　進(jìn)行精密標(biāo)定。用測(cè)量機(jī)對(duì)球間距進(jìn)行采樣時(shí)，根據(jù)被測(cè)值與標(biāo)定值之間的差值可以知道測(cè)量機(jī)的檢測(cè)誤差。

　　5、磁性球頭棒法：磁性球頭棒是由一根兩端固定高精度鋼球的棒和磁性球

　　座組成，它以球頭棒的球心距作為標(biāo)準(zhǔn)量。當(dāng)球頭棒在測(cè)量空間轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量時(shí)，將棒長(zhǎng)的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比，就可以知道球心距的測(cè)量誤差。

　　6、蔡司三坐標(biāo)Ren ishaw檢測(cè)規(guī)：其工作原理類似于磁性球頭棒。檢測(cè)規(guī)的轉(zhuǎn)臂在測(cè)

　　頭的帶動(dòng)下可以在測(cè)量空間內(nèi)精確旋轉(zhuǎn)，形成標(biāo)準(zhǔn)圓弧。轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度已經(jīng)精密標(biāo)定，測(cè)量得到的坐標(biāo)值與理想坐標(biāo)值的差值為測(cè)量機(jī)各個(gè)軸向的空間誤差值。

　　7、蔡司三坐標(biāo)激光干涉儀法：以雙頻激光干涉儀為基礎(chǔ)儀器，進(jìn)行位置誤差、直線度

我們決定參與開發(fā)過程。”2014年春天，這款測(cè)量機(jī)已經(jīng)可以在Wahl的測(cè)量實(shí)驗(yàn)室中使用：這家中型公司接受了蔡司的提議，成為試點(diǎn)客戶，并幫助將新一代ZEISS ACCURA推向市場(chǎng)。Wahl向蔡司進(jìn)行了大量咨詢，并持續(xù)反饋他們對(duì)這種新技術(shù)的體驗(yàn)。“我們從來不會(huì)事后批評(píng)自己的決策，”這位質(zhì)量經(jīng)理兩年后說。“有了這款測(cè)量機(jī)，我們能駕輕就熟地進(jìn)行此前無(wú)法處理的測(cè)量作業(yè)。”ZEISS LineScan激光測(cè)頭其中也發(fā)揮了重要作用，這只是在ZEISS ACCURA多測(cè)頭測(cè)量機(jī)上使用的三個(gè)光學(xué)測(cè)頭和六個(gè)接觸式測(cè)頭中的一個(gè)。ZEISS LineScan可以以高達(dá)250000點(diǎn)/秒的速度獲得工件的幾何形狀，在幾分鐘之內(nèi)將整個(gè)工件形狀轉(zhuǎn)換為數(shù)字資料。

蔡司三坐標(biāo)操作學(xué)習(xí)即便使用擁有合適探針系統(tǒng)的高性能測(cè)量機(jī)，質(zhì)量保證也可能成為一個(gè)瓶頸。一個(gè)可能的原因是，在加載工件時(shí)，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)總是要停幾分鐘的時(shí)間。不管是一系列的手機(jī)外殼或傳感器，都可能需要幾分鐘的時(shí)間進(jìn)行加載，特別是需要在同一時(shí)間安裝多個(gè)工件時(shí)。當(dāng)測(cè)量不同的工件，需要操作者頻繁更換夾具時(shí)，也會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。

蔡司三坐標(biāo)操作學(xué)習(xí)“當(dāng)測(cè)量機(jī)正在測(cè)量時(shí)，操作者可以將下一組工件放到測(cè)量機(jī)外部的托盤上。這樣完成以后，就很容易將托盤裝載到機(jī)器上。”我們可以在幾秒鐘之內(nèi)正確地定位托盤，不需要進(jìn)行校準(zhǔn)。

蔡司三坐標(biāo)操作學(xué)習(xí)比如：通過使用托盤，操作者可以節(jié)省由于每次夾具更換而需要裝載和校準(zhǔn)產(chǎn)生的大約15分鐘的時(shí)間。如果假設(shè)測(cè)量、裝載和/或校準(zhǔn)使用相同的時(shí)間，那么每臺(tái)使用托盤的測(cè)量機(jī)可以測(cè)量的工件有兩倍之多。校準(zhǔn)托盤可以節(jié)省更多的時(shí)間甚至是在*次測(cè)量之前也可以節(jié)省大量時(shí)間。在這些托盤上，有一個(gè)帶球的固定的標(biāo)準(zhǔn)球球座。

蔡司三坐標(biāo)操作學(xué)習(xí)可以配備環(huán)規(guī)和玻璃校準(zhǔn)器。要進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，操作者只需將托盤放置到機(jī)器上，然后啟動(dòng)測(cè)量程序即可。因?yàn)樗械男?zhǔn)儀器是托盤的一部分，只需幾分鐘就可以清除這些輔助工具。