三坐标测量机测量技术

测量机一般由电气系统、测头及主机（ 包括光栅尺）所组成如下图所示：
除硬件以外，软件也是测量机的重要组成部分
按机械结构分类
按照机械结构分类，测量机的主要结构形式可分为：
2.1 移动桥式 2.2 固定桥式 2.3 固定工作台悬臂式 2.4 龙门式（高架桥式测量机） 2.5 L型桥式 2.6 移动工作台悬臂式 2.7 水平悬臂式 2.8 柱式
2 .1 移动桥式
移动桥式是当前三坐标测量机的主流结构。
有沿着相互正交的导轨而运行的三个组成部分，装有 探测系统的第一部分装在第二部分上，并相对其作垂直运 动，第一和第二部分的总成相对第三部分作水平运动，第 三部分被架在机座的对应两侧的支柱支承上，并相对机座 作水平运动，机座承载工件。
移动桥式坐标测量机是目前中小型测量机的主要结构 型式，承载能力较大，本身具有台面，受地基影响相对较 小，开敞性好，精密比固定桥式稍低。
龙门式坐标测量机一般为大中型测量机，要求较好的地基，立
柱影响操作的开阔性，但减少了移动部分重量，有利于精度及动 态性能的提高，正因为此，近来亦发展了一些小型带工作台的
龙门式测量机，龙门式测量机最长可到数十米，由于其刚性要比水 平臂好，因而对大尺寸而言可具有足够的精度。
典型的龙门式测量机如来自意大利DEA公司的ALPHA及DELTA和 LAMBA系列测量机。
这些测量机的结构都没有脱离精密机床及传 统精密测试仪器的结构。
测量机应用的机械材料种类
由原来的铸铁结构发展到低碳钢焊接结构及 花岗石导轨结构。
有的大型汽车测量（立柱工作台或地轨式测 量机）采用了铝制构件作为精密导轨。
为了减轻自身重量，有些重要零件还用了碳 素纤维及陶瓷材料。
三坐标测量机的基本组成
2.7 水平悬臂式
水平臂测量机在X方向很长，Z向较高，整机开敞性比较好，是 测量汽车各部分总成、车身时最常用的测量机。
三坐标测量机测量技术
➢三坐标测量机的工作原理 ➢三坐标测量机的类型和组成 ➢三坐标测量机应用
测量机的工作原理
三坐标测量机工作原理
将被测物体置于三坐标测量机的测量 空间，可获得被测物体上各测点的坐标 位置，根据这些点的空间坐标值，经过 数学运算，求出被测的几何尺寸、形状 和位置。
测量机的坐标测量机是综合 移动桥式和龙门式测量机优 缺点的测量机 有移动桥式的平台 工作开敞性较好 又像龙门式减少移动的重量 运动速度、加速度可以较大 注意辅腿的设计
2.6 移动工作台悬臂式
这类坐标测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部分 ，装有探测系统的第一部分装在第二部分上并相对其作垂直运动。 第三部分以悬臂被支承在一端，并相对机座作水平运动。第三部分 相对机座作水平运动并在其上安装工件。
高精度测量机通常采用固定桥式结构，经过改进这类 测量机速度可达400mm/S,加速度达到3000mm/S2，承重 达2000KG，典型的固定桥式有目前世界上精度最好的 出自德国LEITZ公司的PMM-C测量机。
优点：
（1）结构稳定，整机刚性强，中央驱动，偏摆小； （2）光栅在工作台的中央，阿贝误差小； （3）X、Y方向运动相互独立，相互影响小。
三坐标测量机是精密的测量仪器， 它集机、光、电等于一体。
随着电子技术、计算机技术的发展 ，三坐标测量机由手动数显逐步发展到 目前的CNC控制的高级阶段。
测量机机械结构是在精密机床基础上发展起来的
美国Moore公司的测量机就是由坐标镗床—坐标磨 —坐标测量机逐步发展起来的。 瑞士的SIP公司的测量机就是在大型万能工具显微 镜—光学三坐标测量仪基础上逐步发展起来的。
优点：
（1）结构稳定，刚性好，测量范围较大； （2）装卸工件时，龙门可移到一端，操作方便，承载能 力强。
缺点：
因驱动和光栅尺集中在一侧，造成的阿贝误差较大， 驱动不够平稳。
2.5 L型桥式
这类坐标测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部分 ，装有探测系统的第一部分，装在第二部分上并相对其作垂直运动 ，第一和第二部分的总成相对第三部分作水平运动，第三部分在机 座平面或低于平面上的一条导轨和在机座上另一条导轨的两条导轨 上作水平运动，机座承载工件。
优点：
（1）结构简单，结构刚性好，承重能力大； （2）工件重量对测量机的动态性能没有影响。
缺点：
（1）X向的驱动在一侧进行，单边驱动，扭摆大，容易 产生扭摆误差；
（2）光栅是偏置在工作台一边的，产生的阿贝臂误差较 大，对测量机的精度有一定影响；
（3）测量空间受框架影响。
2.2 固定桥式
这类测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成 部分，装有探测系统的第一部分装在第二部分上并相 对其作垂直运动，第一和第二部分的总成沿着牢固装 在机座两侧的桥架上端作水平运动，在第三部分上安 装工件。
优点：结构简单，测量空间开阔。 缺点：悬臂沿Y向运动时受力点的位置随时变化，从而产
生不同的变形，造成测量的误差较大，因此，悬臂式测量 机只能用于精度要求不太高的测量中，一般用于小型测量 机。
2.4 龙门式（高架桥式测量机）
这类测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部分，装 有探测系统的第一部分装在第二部分上并相对其作垂直运动，第三 部分在机座两侧的导轨上作水平运动，机座或地面承载工件。
此类测量机载力不高，应用较少。
2.7 水平悬臂式
这类坐标测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部 分，装有探测系统的第一部分装在第二部分上并相对其作水平 运动。第一和第二部分的总成相对第三部分作垂直运动。第三 部分相对机座作水平运动，并在机座上安装工件。如果进行细 分，可以为水平悬臂移动式坐标测量机，固定工作台水平悬臂 式坐标测量机，移动工作台水平悬臂坐标测量机。
缺点：
（1）被测量对象由于放置在移动工作台上，降低了机动的移动速 度，承载能力较小； （2）基座长度大于2倍的量程，所以占据空间较大； （3）操作空间不如移动桥式开阔。
2.3 固定工作台悬臂式
这类坐标测量机有沿着相互正交的导轨而运动的三个组成部 分，装有探测系统的第一部分装在第二部分上并相对第三部分 作水平运动，第三部分以悬臂状被支撑在一端，并相对机座作 水平运动，机座承载工件。