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淺析三坐標測量儀控制系統類型
發布者:東莞市嘉騰儀器儀表有限公司 日期:2013年08月08日

    三坐標測量儀作為高精密測量儀器,在多個領域被廣泛應用。越來越多的企業開始使用三坐標測量儀。在使用三坐標測量儀前,我們很有必要對其進行系統的了解。而控制系統作為三坐標測量儀的三大部分組成之一,自然也是三坐標測量儀最關鍵的幾大組成部分。

    控制系統主要功能是:讀取空間坐標值,對測頭信號進行實時響應與處理,控制機械系統實現測量所必需的運動,實時監測坐標測量機的狀態以保證整個系統的安全性與可靠性,有的還包括對坐標測量機進行幾何誤差與溫度誤差補償以提高測量機的測量精度。下面,我們來了解下控制系統的分類。

    從控制系統的角度劃分,三坐標測量機可分為手動型、機動型及CNC數控型三種模式。早期的坐標機以手動型和機動型為主,當時的控制系統主要完成空間坐標值的監控與實時采樣。隨著計算機技術及數控技術的發展,CNC型控制系統變得日益普及,高精度,高速度,智能化成為三坐標測量機控制系統發展的主要趨勢。
一.  手動控制系統
    手動控制系統主要包括坐標測量系統、測頭系統、狀態監測系統等。
    坐標測量系統是將X,Y,Z 三個方向的光柵信號經過處理后,送入計數器,CPU讀取計數器中的脈沖數,計算出相應的空間位移量。
    測頭系統的作用是當手動移動測頭去接觸工件,測頭發出的信號用作計數器的鎖存信號和CPU的中斷信號,鎖存信號將X,Y,Z 三軸的當前光柵數值記錄下來,CPU在執行中斷服務程序時,讀取計數器中的鎖存值,這樣就完成了一個坐標點的采集。計算機通過這些坐標點數據分析計算出工件的形狀誤差和位置誤差。
    隨著半導體反唇相譏與計算機技術發發展,可將光柵信號接口單元,測頭控制單元,狀態監測單元等集成在一塊PCI或ISA總線卡上,直接插入計算機中,使得系統可靠性提高,成本降低,便于維護,易于開發。
    手動三坐標測量機結構簡、成本低、適合于對精度和效率要求不是太高、而要求低體格的用戶。
二. 機動控制系統 
    與手動型控制系統比較,機動型控制系統增加了電機、驅動器和操縱盒。測頭的移動不再需要手動,而是用操縱盒通過電機來驅動。電機運轉的速度和方向都通過操縱盒上手操桿偏擺的角度和方向來控制
    機動型控制系統主要是減輕了操作人員的體力勞動強度人,是一種過渡機型,隨著CNC系統成本的降低,機動型測量機目前采用得很少。
三.  CNC控制系統
    CNC系統的測量過程是由計算機控制的,它不僅可以實現自動測量,自學習測量,掃描測量,也可通過操縱桿進行機動測量。
    數控系統以控制器為核心,數控型三坐標測機除了在X,Y,Z三個方向裝有三根光柵尺及電機、傳動等裝置外,還具有了以控制器和光柵組成的位置環;控制器不斷地將計算機給出的理論位置與光柵反饋回來的實測位置進行比較,通過PID參數的控制,隨時調整輸出的驅動信號,努力使測量機的實際位置與計算機要求理論位置保持一致。
    CNC控制系統的代表產品,嘉騰儀器生產的CNC654全自動三坐標測量機,憑借其高穩定性的測量系統,高效的檢測效率,使其特別適合于生產線和批量零件的檢測。該儀器在三坐標測量機市場上廣受歡迎,是三坐標測量儀史上的劃時代產品。