探測係統的分類及特點

發布時間:2015-8-19 16:53:42

【探測係統的分類及特點】測量機的探測係統是由測座、測頭、探針組成的係統,測頭是測量機探測時發送信號的裝置,它可以輸出開關信號,亦可以輸出與探針偏轉角度成正比的比例信號,它是坐標測量機的關鍵部件,測頭精度的高低很大程度決定了測量機的測量重複性及精度;不同零件需要選擇不同功能的測頭進行測量。
1、測頭的分類
◆ 觸發測頭: 觸發測頭(Trigger Probe):又稱為開關測頭,測頭的主要任務是探測零件並發出鎖存信號,實時的鎖存被測表麵坐標點的三維坐標值。觸發測頭一般發出的為跳變的方波電信號,利用電信號的前緣跳變作為鎖存信號,由於前緣信號很陡,一般在微秒級,因此保證了鎖存坐標值的實時性。
◆ 掃描測頭(Scanning Probe):又稱為比例測頭或模擬測頭,此類測頭不僅能作觸發測頭使用,更重要的是能輸出與探針的偏轉成比例的信號(模擬電壓或數字信號),由計算機同時讀入探針偏轉及測量機的三維坐標信號(作觸發測頭時則鎖存探測表麵坐標點的三維坐標值),以保證實時的得到被探測點的三維坐標,由於取點時沒有測量機的機械往複運動,因此采點率大大提高,掃描測頭用於離散點測量時,由於探針的三維運動可以確定該點所在表麵的法矢方向,因此更適於曲麵的測量。
◆ 接觸式測頭與非接觸式測頭:
接觸式測頭(Contact Probe):需與待測表麵發生實體接觸的探測係統。
非接觸式測頭(Non-Contact Probe):不需與待測表麵發生實體接觸的探測係統,例如光學探測係統、激光掃描探測係統等。
2、分度測座
◆ 集成測頭的手動旋轉測座
特征:基本型,經濟實用的集成式測頭和測座係統,可以手動定位內置測頭的方位,從而在空間內完成工件所有特征的測量。
◆ 集成測頭的手動分度式測座
兩個自由度的集成測頭和測座係統,允許以設定的可重複分度在空間內手動定位其內置的測頭,提高了手動和機動測量機的靈活性。
◆ 自動可分度測座
特征:兩個自由度的測座,可在空間內以良好的重複性自動定位測頭,能夠自動更換測量傳感器,旋轉後不需重新校準測頭,因此針對工件的表麵可以選擇最適合的角度測量。

3、測頭
◆ 點到點觸發測頭
特征: 應用廣泛的觸發式電子測頭,可完成快速和重複性的測量任務。使用壽命長,精確高,便於使用,成本相對較低,測量空間局限性小。 適於三維箱體類工件的測量。
◆ 可分度更換掃描測頭
特征:高精度快速掃描測頭,通過獲取大量的數據點,完成對箱體類零件和輪廓曲麵的可靠測量。可安裝於分度式測座,並可與其他測頭進行互換。用於幾何元素、複雜形狀和輪廓的測量,對諸如尺寸、位置和形狀等幾何特征進行完整的描述。
◆ 固定式掃描測頭
特征:極高精度的掃描測座,可向測量機發送連續的數據信息。被安裝於測量機Z 軸上,並可配置較長的加長杆以完成較深特征元素的測量工作。檢測精度高,廣泛用於檢測形狀誤差、複雜幾何形狀和輪廓外形,包括尺寸、位置和形狀。
◆ 非接觸光學測頭
特征:利用判斷陰影及反光在光電器件上生成的特性類型(輪廓的灰度值),人工對準或自動發出鎖存信號,鎖存垂直於光軸方向的兩維坐標。完成對小的尺寸特征的放大測量,尤其是在大的工件上麵具備小的測量特征時。
◆ 非接觸激光掃描測頭
特征:非接觸激光掃描測頭,利用三角測量法,垂直於測頭方向的兩維坐標由測量機的坐標係給出,光軸方向尺寸由三角形原理由測量機探測軸的位置給出,能夠在短時間獲取工件表麵的大量數據點雲。
應用:不僅可以完成數字化測量,實現逆向工程的應用,還可以完成複雜幾何形狀和要素的CAD比對測量與分析。
4、探針
安裝在測頭上,並接觸被測量元件,典型結構為測杆+紅寶石球。不同形狀和規格,確保測頭不受限製的對工件所有特征元素進行測量。
5 、附件
◆ 加長杆:探針的輔助測量,具有測量較深位置特征的能力。
◆ 更換架:可對測量機測座上的測頭/加長杆/探針組合進行快速、可重複的更換,在同一的測量係統下對不同的工件進行完全自動化的檢測。