坐标测头技术及应用

测头系统是测头及其附件组成的系统．测头是测量机触测被测零件的发讯机构，它可以输出开关信号，亦可以输出比例模拟信号，它是坐标测量机的关键部件，测头精度的高低很大程度上决定了测量机的测量重复性及精度。坐标测头技术近几年发展很快．尤其是扫描测头和非接触测头。     

具有自动功能的新型坐标测量机用经济型测座

Renishaw最新推出了用于自动坐标测量机（CMM）的RTP20紧凑型测座。这种低价位经济型测座具备“机动”测座的功能，配有集成的TP20触发测头。世界领先的坐标测量机传感技术供应商Renishaw推出了RTP20（“绕杆式”）测座。它是一种独创的配有集成测头传感器的经济型测座，具有机动测座系统的功能及优点。它基于Renishaw现有的MH20i测座．能够进行以15度为增量的自动重复定位，配用集成的TP20触发式测头，为自动坐标测量机提供了一个灵活的触发测头系统．将显提高测量能力。     

基于模糊神经网络的接触式测头动态误差补偿

测头动态误差严重制约高精度坐标测量机发展,为此,提出基于模糊神经网络的测头动态误差补偿方法以提高测量精度.首先利用三坐标测量机测量标准球和标准环规得到训练样本和测试样本,然后分别使用训练样本和测试样本对接触式测头动态误差进行建模和补偿,最后与BP神经网络模型和静态误差模型进行比较试验.结果表明,经模糊神经网络模型补偿后误差从4.6μm减小至1.3μm,精度提升70%以上;模糊神经网络对测头动态误差具有更好的补偿效果和稳定性.证明模糊神经网络模型能够有效提高测头的动态测量精度.     

坐标测量机激光非接触式测头的研制

本文介绍适用子精密大型测试仪器──坐标测量机的激光非接触式测头的研制。该测头采用ＰＳＤ作为敏感元件并采用单片机技术完成对测量数据的处理。     

利用测头等效法确定激光单点测头的方向

提出了一种利用测头等效法和迭代标定法确定激光单点测头方向的方法。该方法通过求解从激光测头的一维坐标向三维坐标转换的变换矩阵确定激光测头在测量机直角坐标系中的方向。利用测头等效法将激光测头等效为接触式测头,保证它在标定过程中的测量值不变,使其能测量空间的一个固定点,从而确定了求解变换矩阵的“共轭对”;利用迭代标定法保证了“共轭对”的确定满足测头等效条件,使变换矩阵的解(激光束的方向)逐步趋近于理想值。实验表明,当测头的一维测量精度为0.0128mm时,利用变换矩阵转换得到的三维数据的精度为0.0173mm,这证明利用该方法所确定的激光单点测头的方向具有较高的精度。     

SIP422三坐标测量机的智能化技术改造

本文介绍了SIP422手动三坐标测量机智能化技术改造和功能开发的基本方案,测量系统的配置,长光栅位移传感器的安装,接触式测头和主显微镜的联结,以及数据的采集和显示,同时还介绍了AUTOMECT三维测量软件的主要功能,三坐标测量机的精度检定,以及智能化技术改造和功能开发后的积极效果.     

对发展坐标测量机测头的新思考

本文从历史发展角度评价坐标测量机各类测头优缺点，从几何量测量发展角度分析坐标测量机测头的发展方向战略，认为应当将发展扫描或测微测头作为主攻方向，在具体研制中要采用发散型思维方式，冲破原有的思维框框另辟踩途，否则不能有突破性进展。     

PMC650坐标测量机自动校准方法研究

三坐标测量机机械测头的校准过程数据繁多冗长,费时费力且容易出错,针对德国马尔公司生产的PMC650坐标测量机,研究了其机械测头及同轴光学测头的自动校准方法、不确定度分析及其自动校准软件,自动实现坐标测量机的校准功能.数据分析表明,该软件操作简单,测量精度高,同时对机械光学测头同轴校准方法做了研究探索.     

三○四所三坐标测量机的技术改造通过验收

由航空工业总公司三０四所与西安理工大学合作进行的三坐标测量机技术改造工作日前完成。按照GB／T16857．2－1997坐标测量机的性能评定标准进行验收，已通过验收且投入使用。三０四所于80年代初由瑞士引进了一台高精度的型号为SIP560M三坐标测量机，其单轴精度为（0．5＋L／1200）pm，空间精度为（0．9＋L／350）μm，测头为360“旋转的二维传感器，机器为CNC控制，这在当时确是十分先进的坐标机。对目前来说，经过近20年的时间，原坐标机受测量技术和计算机技术的限制，及测量和控制系统的元器件老化问题严重、集成化低、元件更新难…     

三坐标测量中测头半径误差分析与修正方法

三坐标测量机的工作效率和测量精度与测头密切相关,当测头接触到工件时,三坐标测量机接收的坐标值是测球中心点的坐标,测量软件将自动沿着测针从接触点回退的方向加上一个测球半径值作为测量值.如果探测点所在平面的法线方向与工件坐标系的任何一个坐标轴不平行时,被修正点并非真正的接触点,这样就造成了补偿误差.通过对三坐标测量机工作原理和测头误差所产生的原因的分析,给出了在实际测量过程中应采用的几种修正测头误差的方法.     

白光光学测头测量发动机叶片型面技术分析

为解决接触式三坐标测量机检测航空发动机叶片效率低下的问题,探索更加高效、准确的检测手段,采用白光光学测头对航空发动机叶片型面进行测量对比实验,对各截面的叶型轮廓度参数进行评价,得出测量结果。分析各种误差因素对测量结果的影响,对白光光学测头检测叶片叶型轮廓度的测量不确定度进行评定。与此同时,将同一叶片的白光光学测头测量结果与接触式三坐标测量机测量结果进行对比分析,验证白光光学测头应用于航空发动机叶片型面检测中的准确性。实验结果表明白光光学测头测量航空发动机叶片型面既能保证叶片型面测量精度,又能提高叶片测量工作效率。     

坐标测量机软件的技术发展

坐标测量软件作为坐标测量机系统的一个重要组成部分．对测量机的功能起着举足轻重的作用。因为测量机主机的功能就是采集坐标数据。如果不谈精度和采点方式的话，测量软件就决定了用户能否得到所需要的最终结果。因此，完全一样的测量主机，在配制不同的软件包时。将会有完全不同的性能表现：本文试图从     

基于RBF神经网络的坐标测量机接触式测头动态误差建模研究

针对测量机接触式测头在动态测量过程中精度低这一问题,分析了测头的动态误差来源,并通过标准球的测量实验验证了影响测头动态测量精度的主要因素,其中逼近速率、测杆长度、测端直径是关键的3个影响因素.为了减小测头引起的动态测量误差,引入了RBF神经网络误差补偿模型,从而避免了传统误差模型中复杂的数学关系的推导.在Global ...     

三坐标测量机校准中需要注意的问题

随着加工件日趋复杂及加工精度越来越高,三坐标测量机在各个领域的应用越来越广泛,坐标测量机的校准更显重要,文章通过温度、测头校验等几个方面分析了三坐标测量机校准时应需要注意的几个问题,并就这些问题提出了一些见解。     

坐标测量机标准球原理及测头标定方法研究

<正>坐标测量机测头标定是测量过程中非常重要的一个环节,在标定过程中产生的误差将影响最终的测量结果,特别是标定不同位置、角度和长度的测头时,标定结果的准确性显得尤其重要。在后续的测量过程中发现问题,再重新标定测头,将会增加较大的工作量,降低工作效率。一、测头标定的原因坐标测量机测头需要标定的原因主要有以下4个方面:     

坐标测量机测量齿轮形位偏差不确定度评估方法和实验

介绍了坐标测量机测量齿轮形位偏差不确定度的评估思路及计算方法，通过试验找出了坐标测量机测量齿轮参数的主要不确定度来源，并阐述了提高测量准确度的途径及如何确定被测齿轮的精度级别。     

杆长误差对并联坐标测量机测头运动误差影响的分析

在并联坐标测量机中,杆长误差是主要的误差源之一。结合所研发的3-PUU并联坐标测量机,通过建立测量误差模型,从理论及仿真角度分析杆长误差所引起的测头运动误差,进一步分析各坐标方向的测头运动误差对样机测量精度的影响。在此基础上设计专门的实验,实验结果表明,杆长误差引起的动平台位置、姿态误差对测量误差的影响度不同,并且位置、姿态误差转变的测量误差分量之间在工作空间内不同位置并非呈现单一误差累积或者误差平均,在不同坐标方向上测量误差的分布规律也不同。     

非接触式探测和接触式探测过程的组合—多测头复合探测坐标测量技术

本介绍了一种新型多测头复合式坐标测量机的基本功能及其应用。     

坐标测量机进行曲面测量的方法和不确定度分析

坐标测量机在使用测头进行测量时，从控制系统传送到坐标测量机软件中的测针球中心点的坐标，这个值距离我们所需要的测针与工件的接触点相差一个测头半径，要想得到这个接触点的坐标就需要用软件来进行处理，也就是“测头半径补偿”。在测量机软件进行测头半径补偿时，对不同的元素有不同的方法。在测量圆时，软件首先使用球心点计算出一个圆，然后判断是内圆还是外圆，如果是内圆就在圆直径上加上测针球的直径（校正后的等效直径），反之就减去球直径。球、圆柱、椭圆、圆锥等都采用了这种算法。平面则是首先用球心点计算出平面，然后沿法向矢量相反的方向减一个测球半径。点元素的补偿方法比较特殊，如果软件单纯沿法向矢量进行半径补偿，当测点的方向没有沿工件表面的法向，就会出现余弦误差，所以在测量软件中将点元素的半径补偿强制为沿坐标轴方向，如果没有零件坐标系，就沿机器坐标系轴向补偿。在测量前的测头校正时，每一个测头只进行5次校正测量，在沿这5个位置的方向接近测量时，测量软件只能用坐标系进行矢量补偿。     

压电式触发测头复零机构的分析

介绍一种新颖的三坐标测量机用压电式触发测头，由于采用三对滑轮加中间环的机械复零机构，从而改善了触测性能，扩大了测头的应用范围，提高了测试精度。