三坐标测量机的测头
如何校准三坐标测量仪测头
如何校正三坐标测量仪测头
三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，主要由测量机主机、控制系统、测头测座系统、测量软件系统四部分组成。
侧头作为三坐标测量仪的一个重要构成部分，发挥着极其重要的作用。
侧头与测量结果是否精确息息相关。
不过，要想保证侧头的测量效果，需要在使用之前对侧头进行校准，究竟怎样完成三坐标测量仪侧头的校准呢?思瑞测量和您一起来看看下文的介绍。
三坐标测量仪测头怎么校准?思瑞测量建议您可以采用以下方法：
1、确认侧座的安装方向和三坐标测量仪机座标轴的方向是不是一致，如果侧座是拆卸过的，一定要确保其方向。
2、保证侧座具有较强的稳定性，同时，也要保证侧头、测针安全牢靠，对于宝石球，我们应该保证其不会出现破损的现象，保证其清洁。
除此之外，要保证加长杆的长度和侧头或者是吸盘的负载能力相协调。
3、确保标准球和台面之间是稳固的，各连接关节之间也要是稳固的。
4、在使用的时候，要确保侧座、侧头、加长杆、测针的设置正确，侧头位置处于正确的位置，标准球直径输入是正确的，也要保证侧头校正速度与测量时保持一致。
5、如果是单个侧头位置校正，需要注意三次元测量仪的直径和标准之间的偏差，如果是多个侧头，除了要观察以上所介绍的结果之外，还要用校正后的各个三次元侧头位置测量标准球。
三坐标侧头的校准是测量仪获得精确测量结果的关键，因此，我们一定要做好其校准工作。
思瑞测量，专业三坐标测量仪生产商，其生产的三坐标测量仪连续五年销量第一。
三坐标测量机分类及结构
三坐标测量机是一种高精度的测量设备，被广泛应用于各种领域中。
下面将从坐标测量原理、结构类型、应用领域、移动平台、测头、测针和软件系统等方面，详细介绍三坐标测量机的分类及结构。
坐标测量原理三坐标测量机是通过将工件置于一个直角坐标系中，利用计算机技术、光学系统、电动机械等多个领域的技术结合来实现测量的。
其测量原理是利用光栅、感应器等装置对工件进行扫描，通过计算得到工件在三个坐标轴上的位置，从而计算出工件的各种几何参数。
结构类型三坐标测量机的结构类型根据其工作台形式、机械形式、精度等级和技术参数等方面可以分为以下几种：(1) 工作台形式：根据其支撑形式，可分为平面式、悬臂式、龙门式和封闭式等。
(2) 机械形式：按其传动形式，可分为滑动式和滚动式。
(3) 精度等级：按其精度要求，可分为高精度、普通精度和低精度等。
(4) 技术参数：根据其测量范围、测量精度、测头数量等，可分为不同的规格和型号。
应用领域三坐标测量机被广泛应用于机械制造、电子制造、塑胶模具、五金模具等领域。
在这些领域中，三坐标测量机主要用于测量工件的尺寸、形状、位置和方向等几何参数，以及检测工件的轮廓、表面粗糙度和光学特性等。
移动平台三坐标测量机的移动平台包括机械结构、驱动方式和控制方式等方面。
其中：(1) 机械结构：一般采用高强度铝合金材料制造，保证其稳定性和精度。
结构形式有龙门式、悬臂式、平面式等。
(2) 驱动方式：通常采用伺服电机驱动，能够实现高精度、高速度的移动。
(3) 控制方式：一般采用计算机数值控制（CNC）方式，可以通过软件对移动平台进行精确控制。
测头三坐标测量机的测头是用于接触工件并测量其几何参数的装置。
根据其形式和特点，可分为以下几种：(1) 形式：有侧头式、端头式、接触式和非接触式等。
(2) 特点：测头具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，能够适应各种恶劣工作环境。
同时，测头也具备耐磨损、易更换等特点，方便用户使用和维护。
三坐标测量机测头系统的组成和功能
三坐标测量机的测头系统是由测座、测头、探针等组成，是数据采集的传感器系统，三坐标测量机在对工件进行测量时，能够根据测头系统探测工件，返回工件表面的点数据，通过三坐标的软件系统计算各类几何形状、尺寸等。
1.测头座
测头座是探测系统中连接三坐标测量机移动轴与测头的部分，测头信号通过测座同三坐标测量机控制系统的测头接口相连。
测座有多种，主要分为手动可旋转测座、固定测座、万向探测系统三种。
2.测头
测头是测量机触测被测零件的发讯开关，它是坐标测量机的关键部件，主体为探测传感器，一般由独立的控制系统控制，其主要包括测量力的控制、测量过程控制、测点的感知、与坐标测量系统通讯等。
3.探针
安装在测头上，并接触被测量元件，典型结构为测杆+红宝石球。
不同形状和规格，确保测头不受限制的对工件所有特征元素进行测量，整个探针系统包括：接长杆、转接件、探针(组)等。
探针系统可以根据相关的测量要求，通过对这些构件的组合与配置，形成各种结构形式，以完成不同的测量任务。
4.附件
1)加长杆
加长杆探针的辅助测量，具有测量较深位置特征的能力。
2)更换架
由于被测工件的复杂性，在实际测量工作中不可能由一个探针(系统)完成所有的测量任务，更换架可对测量机测座上的测头/加长杆/探针组合进行快速、可重复的更换，在同一测量系统下对不同的工件进行完全自动化的检测。
3)标准球
由坐标测量系统供应商提供的一个(组)已知直径的高精度球(球度误差很小)，用来标定和校准探测系统。
这个装置在平时使用过程中必须注意保护，因为它是测量机精度的依据之一，也是使用很频繁的一个装置。
三坐标旋转式测头和固定式测头的选择方法及原则
三坐标测量机是一种多功能精密测量计算测试设备，凭借其出色的性能、专业的测量软件成为高精密制造行业的重要检测工具。
测头是三坐标的关键部位之一，是进行检测工作的关键部件之一，仪器主体和测量配件上相互协作，需要正确选用测头，以很好地完成测量任务。
固定式测头和旋转测头选择
和旋转式测头相比，固定式测头最显著的优势是其测针携带能力。
固定式测头由于其结构设计上的先天优势，一般允许携带的最大测针重量和长度要明显大于旋转式测头。
所以在有深孔测量、大零件测量需求的场合，选择固定式测头更为普遍。
但是我们在进行较为复杂的测量任务时，由于测头无法变换角度，就需要根据不同的测针方向来配置吸盘。
因此，对于配置固定式测头的三坐标测量机，双层甚至三层换针架都非常普遍，而测量过程中的换针动作也相当频繁。
旋转式测头的应运而生就是为了克服固定式测头的这个弱点，测头座的俯仰和偏转功能能够在不换针的情况下大大提高测量的灵活性，但是，旋转式测头灵活性提高的同时却牺牲了部分测针携带能力。
有观点认为，固定式测头的精度要高于旋转式测头，这样的说法有些以偏概全。
确实，对于计量级几何测量（亚微米级）来说，高精度固定式测头确实占据了绝对优势；但对于常规应用，并且没有诸如深孔之类的测量要求，那固定式测头相比旋转式测头并无任何精度上的优势。
所以在三坐标选择测头时需了解应用需求，选择适合的测头，更好地完成测量工作。
三坐标测头直径选择原则
三坐标测头直径选择原则三坐标测头直径是指三坐标测量机上使用的测量探针的直径大小。
选择合适的测头直径对于保证测量精度和提高测量效率非常重要。
在进行三坐标测量时，需要根据被测零件的尺寸、表面特征和测量要求等因素来选择合适的测头直径。
首先，选择测头直径时要考虑被测零件的尺寸。
被测零件越大，所需承受的力和扭矩就越大，因此测头直径也要适当增大以保证测量的稳定性和可靠性。
同时，对于小型零件的测量，选择较小直径的测头可以更好地探测到零件的细微特征，从而提高测量精度。
其次，被测零件的表面特征也是选择测头直径的重要考虑因素。
如果被测零件表面有突出的特征，如小半径、凹凸面等，就需要选择较小直径的测头，以确保测量探针能够准确测量到这些特征的位置和尺寸。
相反，如果被测零件表面较为平坦，则可以选择较大直径的测头来提高测量效率。
此外，测头直径的选择还受到测量要求的影响。
如果对测量精度要求较高，需要选择较小直径的测头来获得更精确的测量结果。
而对于一些粗略测量或批量测量的情况，可以选择较大直径的测头来提高测量效率。
最后，测头直径的选择还需考虑仪器的测量范围和测量精度。
一般来说，测头直径应该小于测量机的最小分辨率，以保证测量的准确性。
同时，仪器的测量范围也会对测头直径的选择产生一定的限制，需要根据仪器性能来确定合适的测头直径。
综上所述，选择合适的测头直径需要综合考虑被测零件尺寸、表面特征、测量要求以及仪器性能等因素。
在实际应用中，可以通过根据经验和试验来确定最合适的测头直径，以确保测量的准确性和可靠性，同时提高测量效率。
三坐标测头和机床测头有什么区别？
三坐标测头和机床测头有什么区别？
三坐标测头和机床测头最大区别是前者为脱机测量，后者是在机测量。
三坐标测量时，需要将工件从机床上取下来放置在工作台面上进行测量。
三坐标测量机在沿X，Y，Z三个轴的方向装有光栅尺和读数头，其测量过程就是当测头接触工件并发出采点信号时，由控制系统去采集当前机床三轴坐标相对于机床原点的坐标值，再由计算机系统对数据进行处理。
机床测头测量时，工件不用取下，完成一个工序后，测头自动测量，尺寸合格则进行下一道工序。
COMP系列机床测头系统
COMP系列机床测头采用最稳定的3点触发结构设计，在测头的内部有一个触发机构，当测针受外力作用产生径向或轴向移动时，触发机构触发，测头内部的电路向接收器发出触发信号，接收器将信号传送给数控机床，获得机床各轴位置坐标，再根据不同测量点的数据，计算出需要测量结果。
在数控机床上用测头进行测量时，测头实际上是这种“测量装置”（测头+机床）的一部分，它在测量过程中承担着通过与工件精确接触来确定测量点的坐标、发
出指示信号、保证测量结果精确和测量操作方便、迅速、安全、可靠的作用。
三坐标测头定期校验的目的和意义
三坐标测头定期校验的目的和意义三坐标测头校正是保证测量精度的基础，在测头校正过程中引起误差的紧要因素有：测杆的弯曲变形，测头校正时触测点位置，测力，触测速度和探测距离等，测力越小精度越低，应选用确定的测力和测速进行校正，同时选用合适的探测距离，以保证校正精度。
蔡司三坐标校验测头紧要基于下面两个方面的原因。
（1）三坐标测量机测量零件时，测量传感器安装的测针末端是宝石球，球体与被测零件表面接触后触发测量信号。
触发信号后，运动把握器将机器的当前坐标发送给测量软件，然后由软件将机器坐标换算到测球中心，终究再依据触测方向，偏移测球半径，以获得正确的测量点坐标，这个能精准明确修正测球半径值的功能是几何测量机软件的一项紧要功能。
由于测头半径尺寸、安装尺寸等存在误差，可能会影响测量点的精度，所以测量系统需要通过测头校验步骤，来修正实际测针的半径值。
（2）在测量过程中，往往要配置不同测头角度、长度和直径不同的测针，来实现对不同几何元素的测量。
这些不同位置测量的点必需要经过相应转换才能在同样的坐标下计算，得出正确的结果。
由于接长杆、传感器、测针等在安装过程中，难免会带入安装误差，所以要通过测头校验得出不同测头角度之间的真实位置关系，使软件系统能够进行精准明确换算。
一：测头校正的目的：a.得到测头各个角度之间的位置关系b.得到测针的等效直径，为什么测针的等效直径小于名义值：只有接触后才能触发。
触发后的计数锁存的时间。
测量机停止时惯性。
测针变形。
测针越长，等效直径越小。
C.测头位置的校正：用标准球取其球心坐标得到不同测头位置之间的关系矩阵，将不同的测头位置测量的元素转换到一个测头位置来计算。
校正测针时用三层以上测点。
测头位置校正的检查，使用各校正后的测针测同一个球的球心，观看球心坐标的变化。
三.如何检查测头校正的结果：a.检查测针等效直径是否小于名义值b.检查校正后的form值，是否小于2微米（实际依据机器精度）c.不同角度测量标准球球心，看是否有偏差一般紧要检查ab两项，必需同时充足才能进行测量四.影响测头校正结果的因素：a.环境因素：温度、湿度、震源、灰尘b.标准球或红宝石有异物，可用洒精棉擦试后重新校正c.标准球和测针有松动d.本身机器硬件消失问题，如气浮轴承的堵塞，传动的松动，电气原因等等。
三鼎三坐标——教你调整三坐标测量机的测头
三鼎三坐标——教你调整三坐标测量机的测头
三坐标测量机是精密测量仪器，测量结果的准确性受很多因素的影响，如：温度、测头等，青岛测量设备公司告诉大家如何保证测头的准确。
三坐标测量机的测头在校验时会受很多因素的影响，如：校验球不牢固、测针不清洁、测针长度输入错误、标准球直径输入错误等，从而会影响测量的精准度，那么如何让三坐标测头保持在正常状态？
1、保持测头、测座、测针和标准球的稳定性，要牢固可靠。
2、保持标准球与测针的清洁。
3、确保输入的测针长度和标准球直径是正确的。
4、如果要使用不同的测头位置，要在校正完所有测头位置后，测量标准球的球心点坐标来检查校验的精准度。
5、如果测头和测针发生过变动，或是对测量精度要求比较高的情况，要对测头进行重新校验。
6、要根据形状误差和校正出的宝石球直径和重复性判断校正的准确性。
7、如果被测零件有明显的毛刺或其他问题时，测量的重复性就会变差，无法给出准确的测量结果，因此要将被测零件的形状误差考虑进去。
8、一般来说，不正确的测量基准的选择会影响测量结果的精确性，因此要选择正确的测量基准。
青岛三鼎测量设备有限公司是一家三坐标测量机制造企业，以客户的需求为导向，面向制造业提供的各种产品，包括汽车、模具、机床、军工、加工制造以及日用消费品。
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三坐标测量机的测头
触发式测头是对工件表面进行离散点数据的采集，扫描系统能够连续采集大量表面点的
数据，从而给出关于工件表面形状清晰描述。
扫描是在需要描述工件形状或者是测量复杂形状工件时的理想选择。
常用测头如下：
PH10M可分度机动测座
产品综述：
PH10M是功能强大的分度机动测座，能够携带长加长杆和各种测头。
具备高度可重复性的动态连接，允许快速的测头或加长杆更换而不需要重新校正。
PH10M特点：
- 自动关节固定，可重复测头定位
- 与所有M8螺纹的测头兼容
- 能够携带长达300mm的加长杆
- A 轴105度，B 轴360度，7.5度进位，共720个可重复定位
- 杆固定
PH10MQ/PH10MQH可分度机动测座
产品综述：
PH10MQ/PH10MQH，具有紧凑的机构，能够固定在测量机Z轴内部，从而提高了Z向的行程，使得测量空间更大。
PH10MQ/PH10MQH可分度测座，功能强大。
能够携带长加长杆和各种高性能测头，SP600M 或者是TP7M。
基于其高重复性和可自动连接，使得在运行过程中自动进行测头和探针的更换，而不需要重新校准(使用ACR1)。
产品特点：
- 自动关节固定，可重复测头定位
- 与所有M8螺纹的测头兼容
- 能够携带长达300mm的加长杆
- A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位
- 杆固定
PH10T可分度机动测座
PH10T，属于通用的分度式测座。
能够实现720个位置的重复定位，从而可完成对于任何工件特征的检测。
所有M8螺纹的测头，都能够直接安装在PH10T自身的M8螺纹孔上。
PH10T 是PH10系列测座的扩展，采用PHC 10-2控制器，并与其他许多RENSHAW产品兼容。
PH10T特点：
- 与所有M8螺纹的测头兼容
- 能够携带长达300mm的加长杆
- A 轴105度，B 轴180度，7.5度进位，共720个可重复定位
- 杆固定
MH20I可分度手动测座
MH20I，属于通用的分度式手动测座
MH20I特点：
- A 轴90度，B 轴360度，15度进位，共168个可重复定位- 杆固定
RTP20 可分度机动测座
由MH20I 测头改进而成。
非接触测头主要分为激光扫描测头和视频测头两种。
激光扫描测头主要用于实现较软材料或一些特征表面进行非接触测量。
测头在距离检测工件一定距离(比如50mm)，在其聚焦点一定范围内进行测量，采点速率在200点/秒以上。
通过对大量采集数据的平均处理功能而获得较高的精度。
视频测头进一步提高了测量机的应用，使得许多过去采用非接触测量无法完成的任务得以完成。
一些诸如印刷线路板、触发器、垫片或直径小于0.1mm的孔可采用视频测头进行测量。
操作者可将检测工件表面放大50倍以上，采用标准的或可变换的镜头实现对细小工件的测量。
选择触发测头和扫描测头的技巧
1. 高精度测量：扫描测头对离散点测量是匀速或恒测力采点，其测点精度可以更高；
由于扫描测头可以直接判断接触点的法矢，对于要求严格定位、定向测量的场合，扫描测头对离散点的测量也具有优势；
2. 对于未知曲面的扫描，亦即称为数字化的场合下，扫描测头显示出了它的独特优势:因为数字化工作方式时，需要大量的点，触发式测头的采点方式显得太慢;由于是未知曲面，测量机运动的控制方式亦不一样，即在“探索方式”下工作：测量机根据已运动的轨迹来计算下一步运动的轨迹、计算采点密度等。
选择测头的几点考虑：
1. 在可以应用接触式测头的情况下，慎选非接触式测头；
2. 在只测尺寸、位置要素的情况下尽量选接触式触发测头；
3. 考虑成本又能满足要求的情况下，尽量选接触式触发测头；
4. 对形状及轮廓精度要求较高的情况下选用扫描测头；
5. 扫描测头应当可以对离散点进行测量；
6. 考虑扫描测头与触发测头的互换性（一般用通用测座来达到）；
7. 易变形零件、精度不高零件、要求超大量数据零件的测量，可以考虑采用非接触式测头；
8. 要考虑软件、附加硬件（如测头控制器、电缆）的配套。
扫描测头的优势及劣势：
优势：
1、适于形状及轮廓测量；
2、采点率高；
3、高密度采点保证了良好的重复性、再现性；
4、更高级的数据处理能力；
劣势：
1、比触发测头复杂；
2、对离散点的测量较触发测头为慢；
3、高速扫描时由于加速度而引起的动态误差很大，不可忽略，必须加以补偿；
4、测尖的磨损必须注意。
触发测头的优势及劣势：
优势：
1. 适于空间棱柱形物体及己知表面的测量；
2. 通用性强,
3. 有多种不同类型的触发测头及附件供采用；
4. 采购及运行成本低；
5. 应用简单；
6. 适用于尺寸测量及在线应用；
7. 坚固耐用；
8. 体积小，易于在窄小空间应用；
9. 由于测点时测量机处于匀速直线低速运行状态，测量机的动态性能对测量精度影响较小；劣势：测量取点率低。