如何選擇合適的探測係統

發布時間:2015-8-19 16:53:59

 為測量任務選擇合適的探測係統並不總是一件容易的事。為獲得有效的投資回報,最好的方式是從確定工件所需的應用、靈活性和測量範圍開始。


1. 測頭的選擇:
選擇測頭要考慮以下幾點:
◆ 在可以應用接觸式測頭的情況下,慎選非接觸式測頭;
◆ 在隻測尺寸、位置要素的情況下盡量選接觸式觸發測頭;
◆ 考慮成本又能滿足要求的情況下,盡量選接觸式觸發測頭;
◆ 對形狀及輪廓精度要求較高的情況下選用掃描測頭;
◆ 掃描測頭應當可以對離散點進行測量;考慮掃描測頭與觸發測頭的互換性(一般用通用測座來達到);
◆ 易變形零件、精度不高零件、要求超大量數據零件的測量,可以考慮采用非接觸式測頭;
◆ 要考慮軟件、附加硬件(如測頭控製器、電纜)的配套。

2. 不同測頭適用的場合
◆ 觸發測頭:當零件所被關注的是尺寸,間距或位置,而並不強調其形狀誤差,而注意力主要放在尺寸和位置精度時,接觸式觸發測量是合適的,特別是對於離散點的測量。 觸發式測頭測尺寸、間距或位置比掃描測頭快,觸發測頭體積較小,當測量空間狹窄時測頭易於接近零件。 一般來講觸發式測頭使用及維修成本較低;因此,接觸式觸發測頭依然是坐標測量的主流。
◆ 觸發測頭的優勢及劣勢
優勢:
1、適於空間箱體類工件及巳知表麵的測量;
2、通用性強,采購及運行成本低;
3、有多種不同類型的觸發測頭及附件供采用;
4、適用於尺寸測量及在線應用;
5、堅固耐用;
6、體積小,易於在窄小空間應用;
7、由於測點時測量機處於勻速直線低速狀態,測量機的動態性能對測量精度影響較小;

劣勢:測量取點率低。
◆ 掃描測頭:應用於有形狀要求的零件和輪廓的測量:掃描方式測量的主要優點在於能高速的采集數據,這些數據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精確的描述形狀、輪廓,這特別適用於對形狀、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);也適用於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,而形狀誤差成為主要問題時的情況。
高精度測量:由於掃描測頭對離散點測量是勻速或恒測力采點,其測點精度可以更高。
同時,掃描測頭可以直接判斷接觸點的法矢,對於要求嚴格定位、定向測量的場合,掃描測頭對離散點的測量也具有優勢。

對於未知曲麵的掃描,亦即稱為數字化的場合下,掃描測頭顯示出了它的獨特優勢:因為數字化工作方式時,需要大量的點,觸發式測頭的采點方式顯得太慢;由於是未知曲麵,測量機運動的控製方式亦不一樣,即在“探索方式”下工作;測量機根據巳運動的軌跡來計算下一步運動的軌跡、計算采點密度等。


◆ 掃描測頭的優勢及劣勢
優勢:
1)適於形狀及輪廓測量;
2)高的采點率;
3)高密度采點保證了良好的重複性、再現性;
4)更高級的數據處理能力;
劣勢:
1)比觸發測頭複雜;
2)對離散點的測量較觸發測頭為慢;
3)高速掃描時由於加速度而引起的動態誤差很大,不可忽略,必須加以補償;
4)針尖的磨損必須注意;
5)價格昂貴,使用成本非常高;
◆ 非接觸式測頭:非接觸測頭沒有測量力,適於柔軟物體;非接觸式測頭取樣率高,在50 次/秒到23000 次/秒之間,適於表麵形狀複雜,精度要求不特別高的未知曲麵,例如汽車、家電的木模、泥模等。但非接觸測頭由於受物體表麵特性(顏色、光度、粗糙度、形狀等)的影響較大,目前在大多數情況下,示值誤差比接觸式測頭要大,保持在10 微米級以上。同時,非接觸測頭的價格一般較貴。
選用非接觸式測頭的原則是:易變形零件、精度不高零件、要求超大量數據零件的測量,可以考慮采用非接觸式測頭;要考慮軟件、附加硬件(如測頭控製器、電纜)的配套。