機器配置

技術(shù)、功能、特點說明
1、主機

 
（圖1）

主要材質(zhì)及零部件：00級專用優(yōu)質(zhì)花崗巖平臺及三軸導(dǎo)軌，精密鑄造加工航空鋁合金立柱，英國RENISHAW高精度光柵、讀數(shù)頭測長系統(tǒng)，SMC精密空氣過濾器及自動檢測控制裝置，進口國際知_名品_牌直流伺服電機,德國FESTO氣管接頭，優(yōu)質(zhì)空氣軸承，德國進口配件的非線性彈簧系統(tǒng)，德國IGUS低摩擦無噪音拖鏈及高柔性拖鏈電纜，美國蓋茨（GATES）高性能同步帶，美國進口精密滾珠軸承,高級汽車級進口工業(yè)面漆等。
1.1龍門移動式結(jié)構(gòu)，整體式工作臺，使其具有承載能力強、工件放置空間寬闊、裝卸便捷的特點。三軸導(dǎo)軌均采用優(yōu)質(zhì)花崗巖材料，使三軸具有相同的溫度特性，因而具有良好的溫度穩(wěn)定性、抗時效變形能力，剛性好、幾何變形最小；專業(yè)花崗巖生廠商聯(lián)合開發(fā)的新式花崗巖導(dǎo)軌加工檢驗工藝，將花崗巖導(dǎo)軌的加工精度提高到一個新的等級。

 
（圖2）

1.2 采用高精度空氣軸承，環(huán)抱式軸承布局設(shè)計（如圖1）提高了機器的剛性和穩(wěn)定性，即使長期工作，也能保持很高的精度，同時確保了機器優(yōu)異的動態(tài)特性。
1.3 獨_特的Z軸防扭轉(zhuǎn)設(shè)計是決定測量機精度的重要環(huán)節(jié)，可靠的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計即使在使用測頭加長桿時也能獲得很高的精度。
1.4 特_有非線性彈簧系統(tǒng)的應(yīng)用（專_利技術(shù)）（如圖2）降低了導(dǎo)軌微小誤差對測量精度的影響，同時保證設(shè)備具有更高的環(huán)境溫度適應(yīng)性。

 
（圖3）

1.5 三軸采用高性能同步帶傳動，不但可以獲得很高的運動速度以提高測量效率，還可以最大限度的降低傳動慣量以提高運動加速度；傳動系統(tǒng)的振動隔離設(shè)計，使得機器高速運動時也能把機械振動對測量精度的影響降到最小。
1.6 進口低摩擦無噪音拖鏈，降低了各種運動軸外力干擾，同時提高各運動軸靈活性和可靠性。
1.7 橫梁采用獨_特的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)（如圖3）三角形是同樣面積中截面周長最大的形狀。三角形的導(dǎo)軌保證了在最小慣量的條件下取得最大的導(dǎo)向空氣軸承跨距，大幅提高了導(dǎo)軌的防轉(zhuǎn)精度。
1.8 長度測量系統(tǒng)采用英國RENISHAW高精度反射式金屬帶狀光柵尺和讀數(shù)頭，具有極_高的精度和精度穩(wěn)定性。
1.9 SMC高精度空氣過濾器可以使壓縮空氣達到極_高的潔凈度以有效地保護空氣軸承和導(dǎo)軌，同時自動排水裝置使得操作者使用時更加省心省力，避免了因忘記排水導(dǎo)致的設(shè)備損壞。全數(shù)字氣源檢測裝置，加強對氣源波動檢測的靈敏度，將氣源對測量精度的影響降至最_低。
1.10 完善的安全保護裝置，能在一些意外發(fā)生時及時鎖死三軸，避免更大的意外發(fā)生，保護機器的安全。
1.11 整機設(shè)計符合人機工程學(xué)原理，使用簡單方便，易于保養(yǎng)及維護。

 
（圖4）

2、控制系統(tǒng)
RENISHAW  UCC控制系統(tǒng)（如圖4）是一款專門為CNC三坐標(biāo)測量機而設(shè)計制造的數(shù)控系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)采用了控制層和應(yīng)用層分開的原理，為三坐標(biāo)測量機(CMM)的高精度，準(zhǔn)確性，高效率提供了堅實的基礎(chǔ)。控制系統(tǒng)采用以太網(wǎng)接口和計算機通訊，不需要擴展任何計算機通訊接口，也減少了不必要的外部連線，保證了系統(tǒng)的高可靠性。
2.1 驅(qū)動系統(tǒng)采用直流伺服電機驅(qū)動，3軸均可無間隙、無振動的驅(qū)動電機按照速度T曲線或S曲線運動。
2.2 按照3軸閉環(huán)運動方式配置，可輸入3路TTL正交脈沖，并實現(xiàn)矢量控制。
2.3 控制系統(tǒng)更加安全可靠，它提供了多個控制模式，當(dāng)導(dǎo)致停機的問題發(fā)生時，本系統(tǒng)能夠在第一時間內(nèi)切換到相應(yīng)的模式讓機器停下來，用戶不用擔(dān)心飛車的意外，并具有故障在線診斷的功能。
2.4 UCC 控制系統(tǒng)支持多種誤差檢測方法，可以方便的對測量機精度進行校正。

 
（圖5 ）

2.5 速度更快，運動平穩(wěn)，效率更高，在多點連續(xù)運動的路徑規(guī)劃上，既可以走直線也可以走圓弧路徑，使圓形工件的測量更加方便。
2.6 控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，維護簡單。控制層和應(yīng)用層分開使本系統(tǒng)的問題診斷和解決更為簡單和明確，一個層面上的問題波及到另外一個層面的現(xiàn)象將不復(fù)存在。
2.7 操縱盒(如圖5)的人性化設(shè)計。操縱盒為用戶提供了控制更為簡捷、合理的按鍵及操作桿。既有傳統(tǒng)上的速度控制，還提供測量快捷鍵，使整個測量過程更加輕松、方便。
3、Rational DMIS測量軟件
Rational DMIS軟件是一款通過德國物理技術(shù)研究院(PTB)認證的軟件，具有多國語言文字(含中文)的表達能力，是國際化的測量軟件，為用戶提供了技術(shù)先進、功能完善、性能穩(wěn)定、操作簡單方便的測量保證。

（圖6）

3.1  Rational DMIS軟件是建立在Windows平臺之上，操作非常容易。
3.2  基本測量功能（如圖6）：

1. 幾何元素的測量及評定：點、直線、平面、圓、橢圓、圓柱、圓錐、球、圓弧、鍵槽等。便捷的操作，只需操作者將被測工件進行簡單的幾何元素分解即分清被測工件有多少個幾何元素構(gòu)成的，就可以快速的完成測量。
2. 構(gòu)造功能：相交、中分、投影、擬合、相切、平行、垂直、平移、偏置、鏡像、提取、限制、旋轉(zhuǎn)。
3. 形狀誤差評定：直線度、平面度、圓度、圓柱度。
4. 位置誤差評定：距離、夾角、平行度、垂直度、傾斜度、同軸度(同心度)、對稱度、位置度（二維和三維）、圓跳動、全跳動。
5. Rational DMIS軟件操作方便簡單，完M的支持拖放式操作，簡化了操作流程，從測量、構(gòu)造、公差評定到最終報告的輸出，只需要簡單的拖動鼠標(biāo)便可完成。
6. 曲線、曲面的測量及評定。強大的曲線曲面測量功能，可以通過單邊或雙邊公差對曲面和曲線進行誤差分析。
7. RENISHAW測頭及測針庫。可方便的連接、配置、校驗、使用RENISHAW各種測頭及測針。
8. 智能工件找正。即常用的3-2-1坐標(biāo)系建立方法，擁有圖形化提示操作，操作簡單方便。支持汽車檢具行業(yè)常用的RPS定位方法，支持曲面測量常用的最佳擬合方法，還支持多點擬合、三點偏置、兩點偏移等多種坐標(biāo)系建立方法。

（圖7）

1. 多坐標(biāo)系、多測頭功能轉(zhuǎn)換便捷。軟件允許在一個測量工程中建立多個坐標(biāo)系，且允許使用多個測頭，通過鼠標(biāo)點擊或拖放，便可實現(xiàn)各坐標(biāo)系或各測頭之間的轉(zhuǎn)換。

3.3  與CAD系統(tǒng)進行雙向數(shù)據(jù)傳遞功能（如圖7）：

1. 直接接收CAD傳送的IGES、STEP、DXF等格式的數(shù)學(xué)模型，并能以實體或線框顯示CAD傳輸?shù)臄?shù)學(xué)模型圖形。
2. 可實現(xiàn)CAD數(shù)模的分層和著色，也可以實現(xiàn)CAD數(shù)模原有分層和分色的導(dǎo)入，多個CAD數(shù)模導(dǎo)入、CAD數(shù)模鏡像、CAD數(shù)模的理論元素自動識別，支持點云數(shù)據(jù)的處理。
3. 可在CAD數(shù)模中直接讀取理論數(shù)值并與實測值進行比對。
4. 可在CAD數(shù)模上直接脫機模擬測量，并編制測量程序。
5. 可以將測量結(jié)果以IGES格式輸出給CAD系統(tǒng)。
6. 能對被測量工件進行測繪，也可做逆向工程。
7. 能對復(fù)雜工件的CAD數(shù)模進行精確找正，測量后重新構(gòu)建。并可從多個視圖中顯示CAD數(shù)模。

3.4  圖形功能

1. 三維實體模型顯示，使被測工件能直觀的顯示。可以在計算機屏幕上展示被測工件和測得的幾何元素的三維圖形，并可以打印出工件的三維圖形和尺寸報告。
2. 可顯示測量機的運動狀態(tài)。在Rational DMIS軟件的支持下，計算機的屏幕上能實時顯示三坐標(biāo)測量機的三維立體模型。在實測量過程中，可以模擬顯示測頭的實際測量運動，即實時模擬測量機和測頭的運動姿態(tài)，移動鼠標(biāo)可轉(zhuǎn)動三坐標(biāo)測量機的位置，調(diào)節(jié)視角的大小、比例。加之工件有三維實體模型顯示，這樣就大大方便了操作者，以后對工件進行重復(fù)測量時，只要觀測屏幕就能了解三坐標(biāo)測量機的測量過程。
3. 測量結(jié)果的圖形顯示輸出。
4. 立體的幾何元素圖標(biāo)，豐富的動態(tài)工具條，形象的工具欄以及三維圖形顯示被測幾何元素，操作者可以直觀明了地進行操作。

3.5  DMIS標(biāo)準(zhǔn)格式測量程序的雙向傳輸，支持DMIS5.0標(biāo)準(zhǔn)。
3.6  自學(xué)習(xí)編程功能。方便的自學(xué)習(xí)功能，可將整個測量過程自動編制成測量程序。測量的順序也就是程序測量的順序，并能對整個程序進行編輯以及進行脫機模擬測量。
3.7  智能的在線助手，能對用戶的每一步操作進行語音和文字的提示，幫助用戶在短時間內(nèi)掌握所有操作。

（圖8）

3.8  具有斷電保護功能及自診斷功能。
3.9  測量結(jié)果輸出（如圖8）

1.   支持傳統(tǒng)的輸出報告、Excel表格輸出報告、圖形報告、用戶自定制的輸出報告。
2.   圖形報告。列隊式圖解方框顯示，能顯示出名義值，實測值，誤差及設(shè)置上偏差和下偏差等。圖形報告中被測元素帶測量結(jié)果值的界面可在屏幕上縮放、旋轉(zhuǎn)及移動，得到各個方向的視圖。也可以使用自動排列，大大方便了操作者，測量結(jié)果一目了然。
3.   Rational DMIS軟件能對任何被測工件進行檢測結(jié)果處理及輸出用戶測量報告。                 

4.1 CCD影像測頭系統(tǒng)一套：

1. 高精度工業(yè)CCD攝像系統(tǒng)，解析精度40萬像素。
2. 0.7 ^4.5倍多檔變焦鏡頭
3. 圖像采集卡
4. 亮度可調(diào)環(huán)形照明光源
5. 校準(zhǔn)校正孔板
6. 影像線

4.2 Rational DMIS影像測量軟件的功能：

• 具有多種方式的測量采點功能，而且可以自動識別圓，直線、橢圓、曲線等，即可以自動捕捉又能夠?qū)崿F(xiàn)手工輔助采點。
• 擁有自動聚焦功能，可自行找到圖像的最佳清晰度。
• 能夠?qū)崿F(xiàn)與觸發(fā)測頭的組合校正和組合測量。
• 對于任意未知輪廓曲線只要確定起始點和終止點并規(guī)定掃描方向，就能夠?qū)崿F(xiàn)未知曲線的自動跟蹤掃描測量。
• 智能鍵可以實現(xiàn)高效的快速測量，無需繁雜的操作就能實現(xiàn)元素的自動測量。
• 不但可以對完整的圓進行捕捉、評定，還能夠濾除輪廓上的缺口，對不完整的圓進行測量。
• 可以進行采集點數(shù)量的設(shè)置。
• 對于誤操作采集到的點可以方便的用橡皮擦進行編輯修改。
• 可支持多種照明光源。
• 具有與觸發(fā)測量同樣豐富的誤差評定功能。

4、測頭系統(tǒng)

五 、環(huán)境要求：

• 溫度范圍：20±2℃，溫度變化：< 0.5℃/h     < 1°C /24h
• 濕度范圍：30%～70%
• 氣源壓力： 0.6MPa～0.8MPa，
• 最大耗氣量：200L/min(0.45MPa)
• 電源： 220V±5 % ，50Hz    
• 最大功率：1 KW
• 地面振動：振動頻率≤10 Hz       振幅≤0.5μm
  10 Hz<振動頻率≤30 Hz       振幅≤1μm
  振動頻率≥30 Hz       振幅≤3μm