三次元又名三坐標(biāo),是機(jī)械測量的必備工具。三坐標(biāo)測量機(jī),它是指在一個(gè)六面體的空間范圍內(nèi),能夠表現(xiàn)幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器,又稱為三坐標(biāo)測量儀或三坐標(biāo)量床。
三坐標(biāo)測量儀可定義為“一種具有可作三個(gè)方向移動的探測器,可在三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號,三個(gè)軸的位移測量系統(tǒng) ( 如光學(xué)尺 ) 經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計(jì)算機(jī)等計(jì)算出工件的各點(diǎn)坐標(biāo)(X、Y、Z)及各項(xiàng)功能測量的儀器”。三坐標(biāo)測量儀的測量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。
幾十年以前,三坐標(biāo)測量儀在工業(yè)界僅是極少人知道的。自從60年代起,由于電子、計(jì)算機(jī)及傳感器等技術(shù)的發(fā)展,三坐標(biāo)測量儀的功能及應(yīng)用,也改善了許多,使制造工業(yè)可以達(dá)到高質(zhì)量、高效率及多功能等測量需求。因此質(zhì)量管理部門可以對工件的尺寸、幾何形狀及輪廓等測量達(dá)到快速且精確。1921—1930年代間,由于萬能測量顯微鏡及工具顯微鏡無法做Z軸方向的測量。1940年首先推出以肉眼來讀標(biāo)準(zhǔn)尺及顯微鏡的比較測量方式的三坐標(biāo)測長儀。1950至1960年間才真正制造出三坐標(biāo)測量機(jī),但仍沿用肉眼讀出方式,因此需用熟練的技術(shù)人員來操作方能達(dá)成。1960年后,英國國家工程實(shí)驗(yàn)所及國家物理實(shí)驗(yàn)所共同研究出使用線性光柵式及莫瑞條紋來編碼,這就是今日所用三坐標(biāo)測量儀數(shù)值讀出方式,目前各軸移動最小讀數(shù)可達(dá)0.001 mm,然后再配合計(jì)算機(jī)應(yīng)用。由于計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)為交談式,故在使用上十分方便,因而三坐標(biāo)測量儀的使用,已為現(xiàn)代工業(yè)測量不可或缺的利器。
從機(jī)械上講,坐標(biāo)測量機(jī)(三次元)的優(yōu)點(diǎn)有: 1、科技進(jìn)步的關(guān)鍵--坐標(biāo)測量機(jī)因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步,使得坐標(biāo)測量機(jī)實(shí)用化,并具備多種測量功能?萍歼M(jìn)步的關(guān)鍵如下:氣浮軸承,各坐標(biāo)軸移動面使用氣浮軸承,使得測頭移動順暢,可以很精確得移動測頭;光學(xué)線性尺,配合安裝于機(jī)器坐標(biāo)系上的三線光學(xué)線性尺,可以很精確得獲得坐標(biāo)測量值;電腦設(shè)備,坐標(biāo)測量機(jī)采用計(jì)算法獲得測量結(jié)果,數(shù)據(jù)處理機(jī)及所具備的測量軟體,增加了坐標(biāo)測量機(jī)的功能。因?yàn)樯鲜鋈?xiàng)的科技進(jìn)步成果,使坐標(biāo)測量機(jī)具備了優(yōu)越的測量功能。
2、坐標(biāo)測量機(jī)的優(yōu)點(diǎn)如下:
A、探測頭可以在空間沿X、Y、Z三個(gè)軸向移動,其們置以直角標(biāo)或極坐標(biāo)表示。
B、工件立方體的五個(gè)面皆可測量,無需變換工件位置,若加裝適當(dāng)夾具及特殊測頭,第六面亦可測量。
C、坐標(biāo)測量機(jī)的操作和測量工作,不需要特殊的技術(shù)即可勝任
D、可以在任何的位置,設(shè)定工作坐標(biāo)系原點(diǎn),并且以間接主算法計(jì)算出測量結(jié)果,增加測量的功能與使用彈性。
E、以電腦數(shù)據(jù)處理機(jī),快速準(zhǔn)確的計(jì)算出測量值,配合教導(dǎo)程式使坐標(biāo)測量機(jī)的測理工作自動化。
F、取代傳統(tǒng)測量方式,提高檢驗(yàn)準(zhǔn)確度,并且對于高精度產(chǎn)品,可以百分之百檢驗(yàn)。
G、復(fù)雜的工件與測量困難度高的工件,皆可以作精確的測量。
H、大幅減小檢驗(yàn)時(shí)間、檢驗(yàn)費(fèi)用、檢驗(yàn)人力,增加測量效率。
坐標(biāo)測量機(jī)的型式可分為:
1、直角坐標(biāo)系:包括畫線機(jī)、懸臂式、橋架式;
2、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系:關(guān)節(jié)坐標(biāo)測量機(jī)采用差節(jié)坐標(biāo)系,此型測量同測頭沿工件表面移動,會導(dǎo)至關(guān)節(jié)角度的變化,由解碼器測知各軸的角位移,由關(guān)節(jié)坐標(biāo)的齊次轉(zhuǎn)換式,可以經(jīng)由各軸移量。
市場上的叫法一般有:影像式三次元, CNC三次元,影像三次元,經(jīng)濟(jì)型三次元,光學(xué)影像測量儀,龍門型三次元,CNC全自動大行程三次元,非接觸三次元,光學(xué)三坐標(biāo)測量機(jī),三坐標(biāo)測量儀,三維坐標(biāo),光學(xué)三次元,探針型三次元,經(jīng)濟(jì)型手動三次元測量機(jī),高精度全自動三次元測量機(jī),計(jì)量型三次元測量機(jī),三次元測量機(jī),二次元測量儀,三次元測量儀,三次元,活動橋式三次元測量機(jī),固定橋式三次元測量儀。
其實(shí)三次元按是否接觸工件表面即可分為:接觸式坐標(biāo)測量機(jī)與非接觸式坐標(biāo)測量機(jī)。接觸式坐標(biāo)測量機(jī)也就以上介紹帶氣浮軸承和測頭的,非接觸式坐標(biāo)測量機(jī)是指我們現(xiàn)在市場稱為影像式精密測繪三次元。其功能一般有:
1、CNC電動桌面:(以軟件功能控制工作臺面,增加操作人員使用及操作上的方便性)
2、CNC自動測量:可按客戶自行設(shè)定的程序自動測量出產(chǎn)品尺寸,測量值可自動轉(zhuǎn)到Excel生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
3、SPC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(制程能力分析):能將測量之?dāng)?shù)據(jù)輸出至Excel進(jìn)行分析。
4、AutoCAD中標(biāo)準(zhǔn)工程制圖輸入:可把AutoCAD中的標(biāo)準(zhǔn)工程制圖直接輸入到測繪儀軟件的影像中,令A(yù)utoCAD工程圖興實(shí)際工件外形重迭進(jìn)行對比,從而找出工件和工程制圖的區(qū)別。
5、圖形輸出到AutoCAD并自動擺正:可將按實(shí)時(shí)影像中按實(shí)際工件外形所描繪的圖形按實(shí)際需要來自行設(shè)定基準(zhǔn)并在傳輸過程中擺正。
6、自動取線、取圓:無須以人工取線或圓,在某一范圍內(nèi)軟件可自動捕捉到最精確的線或圓。
7、掃描工件外形作為行動地圖:以圖原點(diǎn)(外形圖)形式成為行動地圖,若以鼠標(biāo)則工作臺會自動將你所點(diǎn)擊的移動至畫面中心點(diǎn)。
8、JPEG圖片輸入:可輸入先前拍照儲存的JPEG圖片興實(shí)時(shí)影像中的實(shí)際工件進(jìn)行重迭對比。
9、烏瞰圖:可觀察工件的全圖形并具有類似AutoCAD的縮放功能。
10、在烏瞰全視圖中進(jìn)行標(biāo)注:可以在烏瞰的全圖中進(jìn)行標(biāo)注尺寸。
11、自定義圓:可按客戶需要自定義標(biāo)準(zhǔn)的圖(由客戶自行定義圓的圓心坐標(biāo)、直徑、半徑)。再以標(biāo)準(zhǔn)的圓和影像中的工件作重迭對比,從而找到工件與標(biāo)準(zhǔn)圖形之間的誤差。
12、自定義線段:客戶自行定義線段的起點(diǎn)坐標(biāo)、長度、旋轉(zhuǎn)的角度,再與影像中的工件作重迭對比,從而找到工件與標(biāo)準(zhǔn)圖形之間的誤差。
13、直接畫圖:直接移動工作桌,以十字線中心點(diǎn)畫線、圓、弧時(shí)不僅可以在AutoCAD中直接生成圖形同時(shí)在測繪儀軟件的影像中也生成相同外形及位置的圖形。
14、自設(shè)客戶坐標(biāo):可以根據(jù)客戶本身的需要在實(shí)時(shí)影像中的實(shí)際工件上自行設(shè)定坐標(biāo)原點(diǎn)(0,0),再以(0,0)點(diǎn)為基準(zhǔn)在畫面任一點(diǎn)上標(biāo)示該點(diǎn)X,Y坐標(biāo)位置。
15、坐標(biāo)標(biāo)注:以自己所設(shè)定之坐標(biāo)原點(diǎn)(0,0)為基準(zhǔn),標(biāo)注圖上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
16、專利取R角功能:為目前市面上準(zhǔn)確的平面取R角方式。
17、測量:可測量平面上的任何幾何尺寸(角度、直徑、半徑、點(diǎn)到線的距離、圓的偏心、兩圓間距等等)。
18、自動捕捉圖形線條的各結(jié)點(diǎn):可以自動捕捉線的起點(diǎn)、中點(diǎn)、終點(diǎn)及兩線的交點(diǎn)、圓心及圓周上的三個(gè)結(jié)點(diǎn),用于輔助標(biāo)注繪圖等應(yīng)用功能。
19、將產(chǎn)品外形描邊,描出圖形可轉(zhuǎn)入AutoCAD形成工程圖。 |