接触式轮廓测量仪解决方案
接触式非球面轮廓测量的数据处理模型
文 章编 号
１ ０ —２ Ｘ（ ｏ ７ ０ — ４ ２０ ０ ４９ ４ ２ ｏ ） ４ ０ ９ — ７
接触 式 非球 面轮 廓 测 量 的数 据 处 理模 型
仇谷烽， 郭培基， 滨， 懈 杨晓飞， 毅 王
（ 苏州大学 现代光学研究所， 江苏 苏州 ２５０） １０６
摘要 ： 在分析接触式轮廓 测量仪误差 的基础上 ， 以最ｄ － 乘法为基 本数学理论 ， ｘ 提出了一种能 同时校正 由于 非球面镜放
ｅ ｒ ｓ ｓａｔ ｄ ａ ｏ ｅ Ｔｏ ｅ ｃ ｎｔ ｉｉｙ ｌ ｓ ｈａ ｃ ａ ｄ ｉ ｃｉ ｔｏ ｅ ｓ ｔ ａ ｒ ｏｒ ｔ ｅ ｂ ｖ ． ｃ ｅ ｒｃｔ ｅ ｓ ｔ ｎ ｌ ｍ ｎ ｎ ｌ ｎａ ｉ ｎ ｌ ｓ ｈ ｎ ０．１ ｅ ｒ ｅ，ｔ ｉ ｄｅ ｄ ｇ ｅ ｈ ｓ ｍｏ ｌ ｃ ｕｌ ｏ ｐ ｅ ｅ ｙ ｃ ｒ ｅ ｔｔ ｅ ｅ ｅ ｒ ｓ ｔｉ ｌｏ ｖ ｒ ｆｅ ｔｖ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔｎｇ ｔ ｒ ｏ ｓｏｆｃ ｒ ａ ｕ ｅ ｒ ｄ — ｏ ｄ ｃ ｍ ｌ ｔ ｌ ｏ ｒ ｃ ｈ ｓ ｒ ｏｒ ，ｉ ｓａ ｓ ｅ ｙ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅｉ ｏ ｒ ｃ ｉ ｈｅｅ ｒ ｒ ｕ ｖ ｔ ｒ ａ ｉ ＵＳ ．Ｔｈｅｒ ｓ ｌｓｏｆｐ ａ ｔｃ ｌｅ ｇ ｎｅ ｒｉ ｅ ｕ ｔ ｒ ｃ ｉａ ｎ ｉ ｅ ｍｐｌｍ ｅ ａ ｉ ｎ ｉ ｉａ ｅｔ ｔｔ ｓｍｏｄ ｌｉ ｅ ｙ ｒ ｌ ｂｌ ｎｄ ｅ ｆ ｃ ｅ ｎｔ ｔｏ ｎｄ ｃ ｔ ｈａ ｈｉ ｅ ｓ ｖ ｒ ｅ ｉ ｅａ ｆｅ — ａ ｔｖ ｎ ａ ｏ ｉ ｅ ａ ｌ ｓ ｅ ｏｓｔｏｎ ｎ ｏ ｉｉ ｎｄ ｆ ｃ ｉｎ ｆａ ｏｍａ ｉ ｉ ｐｔｍａ ｕ ｖ — ｉ ｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｐｒ ｖ ｄ ｏｏ ｅ ｌｎｓ ｐ ｉｉ ｉ ｇ ｃ ｎｄ ｔｏｎ ａ ｕｎ ｔｏ ｏ ｕｔ ｔｃ ｆｔｏｆｏ ｉ ｌｃ ｒ ａ ｔ ｒ ａ ｕｓ ｆ ｈｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｏ ｏｎ ａ ｔｎ ｓ ｈｅ ｉ ｅ ｓ ｃ ｎｔ ｒ Ｅｓ ｅ ｉ ｌｙ ｔ ｉ ｕ ｅ ｒ ｄｉ ｏｒｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｆｃ ｔ ｃ ｉ ｇ ａ ｐ ｒｃ ｌ ｎ ｏ ｏｕ ． ｐ ｃａ ｌ ｈ ｓ ｍｏｄ ｌｏ ｆ ｒ ｈ ｅ ｆｅ ｓ ｔ ｅ
轮廓仪作业指导书
轮廓仪作业指导书引言概述：轮廓仪是一种用于测量物体外形尺寸和形状的仪器，广泛应用于工业生产和质量控制领域。
正确使用轮廓仪可以提高工作效率和产品质量，本文将详细介绍轮廓仪的操作指导。
一、准备工作1.1 确保轮廓仪处于稳定平整的工作台上，避免仪器晃动影响测量准确性。
1.2 检查轮廓仪的电源线是否连接稳固，确保电源供应正常。
1.3 清洁轮廓仪的测量平台和传感器头，避免灰尘或杂物影响测量结果。
二、测量操作2.1 将待测物体放置在轮廓仪的测量平台上，确保物体与平台接触紧密。
2.2 启动轮廓仪，根据仪器操作界面指引选择测量模式和参数。
2.3 使用轮廓仪的探测器头沿着物体轮廓移动，确保探测器头与物体表面接触良好，保持稳定速度进行测量。
三、数据处理3.1 测量完成后，将测量数据导出到计算机或打印机进行保存或输出。
3.2 对测量数据进行分析和处理，比对标准尺寸，判断物体尺寸和形状是否符合要求。
3.3 如有异常数据或不符合要求的情况，及时调整测量参数或重新测量，确保数据准确性。
四、维护保养4.1 定期清洁轮廓仪的传感器头和测量平台，避免灰尘或杂物影响测量精度。
4.2 检查轮廓仪的电源线和连接线是否有损坏，及时更换或修复。
4.3 定期校准轮廓仪，确保测量精度和稳定性。
五、安全注意事项5.1 使用轮廓仪时，避免将手指或其他物体伸入测量范围，以免造成伤害。
5.2 在清洁和维护轮廓仪时，务必先断开电源并等待仪器完全停止工作。
5.3 如发现轮廓仪有异常情况或故障，应及时停止使用并联系专业维修人员进行处理。
结语：通过正确的操作和维护保养，轮廓仪可以更好地发挥作用，提高测量精度和效率。
遵循本文所述的操作指导和注意事项，将能够更好地使用轮廓仪进行测量工作。
接触式轮廓测量仪与非接触式轮廓测量仪对比分析
接触式轮廓测量仪与非接触式轮廓测量仪对比分析前言：目前市场上的轮廓测量仪主要有接触式轮廓测量仪和非接触式轮廓测量仪，本文将从功能、原理、应用三个方面对这两种轮廓测量仪进行对比分析。
功能1.接触式轮廓测量仪（以中图仪器SJ5700为例）可测量各种精密机械零件的素线轮廓形状参数，角度处理（坐标角度，与Y坐标的夹角，两直线夹角）、圆处理（圆弧半径，圆心到圆心距离，圆心到直线的距离，交点到圆心的距离，直线到切点的距离）、点线处理（两直线交点，交点到直线距离，交点与交点距离，交点到圆心的距离）、直线度、凸度、对数曲线、槽深、槽宽、沟曲率半径、沟边距、沟心距、轮廓度、水平距离等形状参数。
2.非接触式轮廓测量仪（以中图仪器SuperView W1光学3D轮廓仪为例）适用于各类光滑、连续光滑和适度粗糙物体表面从毫米到亚微米、纳米尺度的3D形貌轮廓、坐标、厚度、粗糙度、体积、表面纹理等测量。
●工作原理1.接触式轮廓测量仪测量原理为直角坐标测量法，即通过X轴、Z轴传感器，测绘出被测零件的表面轮廓的坐标点，通过电器组件，将传感器所测量的坐标点数据传输到上位PC 机，软件对所采集的原始坐标数据进行数学运算处理，标注所需的工程测量项目。
2.非接触式轮廓测量仪是利用光学显微技术、白光干涉扫描技术、计算机软件控制技术和PZT垂直扫描技术对工件进行非接触测量，还原出工件3D表面形貌宏微观信息，并通过软件提供的多种工具对表面形貌进行各种功能参数数据处理，实现对各种工件表面形貌的微纳米测量和分析的光学计量仪器。
●典型应用1.接触式轮廓测量仪广泛应用于机械加工、汽车、摩托车、精密五金、精密工具、刀具、模具、光学元件等行业。
适用于科研院所、大专院校、计量机构和企业计量室。
在汽车、摩托车、制冷行业,可测汽车、摩托车、压缩机的活塞、活塞销、齿轮和气门顶杆的母线参数等.并可测量各种斜形零件的参数。
在轴承行业,可测内外套圈的密封槽形状(角度、倒角R、槽深、槽宽等);各种滚子轴承的滚子和套圈母线的凸度、角度、对数曲线; 电机轴、圆柱销、活塞销、滚针轴承、圆柱滚子轴承、直线轴承的滚动体和套圈的直线度；球轴承沟道的沟曲率半径及沟边距;双沟轴承的沟心距；四点接触轴承(桃形沟)的沟心距和沟曲率半径等。
轮廓表面测量及评定方法
Z
4
(
x)
dx
理想的表面轮廓的陡度为３，下图为不同粗糙度轮廓陡度的表面轮廓。
5.2.9 轮廓单元的平均宽度 PSm，RSm，WSm
在一个取样长度内轮廓单元宽度 Xs 的平均值。
∑ PSm.RSm.WSm
=
1 m
m i=1
Xsi
7
5.2.10 轮廓的均方根斜率 PΔq，RΔq，WΔq 在一个取样长度内纵坐标斜率 dZ/dX 的均方根值。
和波纹度下的取样长度。
5.2.6 轮廓的均方根偏差 Pq，Rq，Wq
在一个取样长度内轮廓偏离平均线均方根值
∫ Pq.Rq.Wq = 1 l Z 2 ( x) dx
l0
，依据不同情况，式中 l = lp, lr或lw.
5.2.7 轮廓的偏斜度 Psk，Rsk，Wsk
6
在一个取样长度内纵坐标 Z(x)三次方的平均值分别与 Pq、Rq 和 Wq 的三次
=
1 n
n i=1
Zti
峰高的判别标准为取样长度内 Pz，Rz，Wz 的 10%
5.2.5 轮廓的算术平均偏差 Pa,Ra,Wa
在一个取样长度内纵坐标值 Z(x)绝对值的算术平均值。
∫ Pa .R a .W a
=
1 l
l 0
Z
(x) dx
式中, l = lp, lr或lw. lp,lr,lw 分别为轮廓、粗糙度
3
4.1.5 λc 滤波器：确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。 4.1.6 λf 滤波器：确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相 交界限的滤波器。 4.1.7原始轮廓：在应用短波长滤波器 λs 之后的总的轮廓，原始轮廓是评定 原始轮廓参数的基础。 4.1.8粗糙度轮廓：是对原始轮廓采用 λc 滤波器抑制长波成分以后形成的轮 廓，是人为定义的轮廓，是评定粗糙度轮廓参数的基础。 4.1.9波纹度轮廓：是对原始轮廓采用 λc 滤波器抑制短波成分，采用 λf 滤波 器抑制长波成以后形成的轮廓，是人为定义的轮廓，是评定波纹度轮廓参数的基 础。 4.1.10粗糙度和波纹度轮廓的传输特性及划分表。
激光干涉接触式轴承表面轮廓综合测量
收稿 日期 １ ０ 一１ —０ ； 回 日期 １ ０ —０ — ２ ￣ ２ １修 ０ ２６ １０ ０ ４ 作者简 介： 孙艳玲（９３ ， ， １７ 一）女 湖北襄樊人 ， 师 ， 中科 讲 华
技 大学 硕士 （ 在读）研究 方向为测试计量技术与仪器。 ，
维普资讯
本系统选取 Ｄ ６０ — 型半导体激光器 ， Ａ ５ —１ ５ 波长为 ６０１ ， ５ １ 功率为 １ Ｗ， １１ １ 无需配备稳频装置。 ｍ
ｕ （１ × 敷
３ 测 控 电路 设 计
直 角棱镜
测量系统 的电路包括电感位移传感器信号的 处理 ， 向步进 电机 和压 电陶瓷 的驱动 ， 向步进 电机 的 闭 环 驱 动 及 两 路 光 栅 干 涉 信 号 的 处 理ｌ 。 ｌ 电路总体框 图见 图 ３ Ｊ 。
图 ２ 光学原理 囤
激光器发出的光入射到反射光栅 ， 经反射光
栅一次衍射后形成 ＋１ 级和 一１ 级两束衍射光 ， 通 过置 于两侧 的直角棱镜将 ＋１ 级和 一１ 级衍射光 反射 回光栅并汇聚于光栅上另一 点， 经过二次衍 射后 ， ＋ｌ １级和（ ，一１级两束衍射光将 （ ，＋ ） 一１ ） 在垂直 于 轴放置的光 电探测器上形成干涉条 纹［ ３ ２ ］ － 。当图中反射 光栅 沿 轴方 向上下 运动
・３ ・ ４
＜ 轴承）Ｏ６Ｎ ． ２Ｏ．ｏ４
轮廓评定软件根据实际需要对数据进行拟合或滤 波评定处理 ， 提取表面形貌信息 ， 获取评定参数和 曲线 图。
邻两个象限之间接收到的信号相位差为｛ ＋ ｈ，
二
则可以得到 ４ 个相差詈的光强信号， 通过对此 ４
到条纹 的整体相 位变化情况。本 系统采用 的光 栅， 其光栅 常数为 １１ ０ ｍ， ４ ／ ０ ２ ｍ 其 倍频脉冲分辨 率ｒ 计算如下Ｈ Ｊ
轮廓仪作业指导书
轮廓仪作业指导书一、任务背景轮廓仪是一种用于测量物体轮廓形状和尺寸的仪器。
它广泛应用于工业制造、质量控制、医学、建筑等领域。
本文旨在为使用轮廓仪进行测量的操作人员提供详细的作业指导，确保测量结果的准确性和一致性。
二、设备准备1. 确保轮廓仪处于良好的工作状态，检查仪器的电源、连接线和控制面板是否正常。
2. 准备待测物体，确保其表面光滑、干净，并且没有任何遮挡物。
三、操作步骤1. 打开轮廓仪电源，待仪器启动完成后，进入测量模式。
2. 将待测物体放置在轮廓仪的测量台上，并确保物体与测量台之间没有间隙。
3. 调整轮廓仪的焦距，使物体的轮廓清晰可见。
4. 在轮廓仪的控制面板上选择合适的测量模式，如轮廓测量、尺寸测量等。
5. 根据测量模式的要求，使用轮廓仪的探头或测量针对物体进行测量。
确保测量过程中探头与物体表面保持接触，并保持轻微的压力。
6. 在测量过程中，可以通过调整探头的位置、角度和深度来获取更准确的测量结果。
7. 当完成一次测量后，记录测量结果，并进行下一次测量。
四、数据处理1. 将测量结果导出至计算机或存储设备，以便后续处理和分析。
2. 使用专业的数据处理软件，对测量结果进行分析、计算和可视化展示。
3. 根据需要，可以生成测量报告或图表，以便更好地呈现和解释测量结果。
五、注意事项1. 在操作轮廓仪之前，必须熟悉仪器的使用说明书和安全操作规程。
2. 在测量过程中，要注意保持测量环境的稳定性，避免有风、震动或干扰物。
3. 确保待测物体表面干净，以免影响测量结果的准确性。
4. 在测量过程中，要注意探头与物体表面的接触状态，避免过度施加压力或造成损坏。
5. 定期对轮廓仪进行维护和校准，以确保仪器的准确性和可靠性。
六、常见问题及解决方法1. 问题：测量结果与实际尺寸有偏差。
解决方法：检查轮廓仪的校准状态，进行校准调整；确保测量过程中探头与物体表面保持良好的接触。
2. 问题：测量结果不稳定，波动较大。
解决方法：检查测量环境的稳定性，避免风、震动等干扰；检查探头是否损坏或需要更换。
接触式轮廓测量仪安全操作及保养规程
接触式轮廓测量仪安全操作及保养规程接触式轮廓测量仪是一种高精度的测量设备，在工业生产中被广泛应用。
为了确保设备的正常运作，提高工作效率，并防止因错误操作引起的安全事故，必须对该设备进行正确的操作和保养。
本文档介绍了接触式轮廓测量仪的使用规程，以及规范的保养方法，以确保设备的正常运行和提高工作效率。
安全操作规程接触式轮廓测量仪操作前，必须检查设备的机构是否损坏，电源线是否磨损，电源插头是否松动等。
在使用接触式轮廓测量仪时，请遵循以下安全操作规程：1. 禁止使用损坏的设备不得使用机构、传感器或元器件损坏的设备。
使用前必须检查设备的质量和完好性。
2. 禁止拆卸、修理和调整设备未经授权使用者，不得拆卸、修理和调整设备。
任何故障必须由授权的技术人员修理。
3. 禁止使用未得到授权的附件使用未得到授权的附件可能会导致设备失效或故障，因此必须使用制造商授权的附件。
4. 防止涉及到危险环境的使用在涉及到危险环境中，接触式轮廓测量仪必须正确运行，并且应采取安全防护措施，以确保操作人员的安全。
5. 操作前必须阅读说明书使用接触式轮廓测量仪前，必须仔细阅读说明书并掌握正确的操作方法。
操作人员必须了解设备的特性和性能参数。
6. 防止水和异物进入设备接触式轮廓测量仪应保存在干燥的环境中，并防止水和异物进入设备。
7. 保护电缆保护电缆应始终处于完好状态，应避免切割、破损和撕裂。
电线应定期检查并更换。
8. 正确使用采样标准接触式轮廓测量仪的精度受采样标准的影响。
使用前请仔细阅读不同采样标准的适用性并正确使用。
9. 关闭设备后拔掉电源插头在使用接触式轮廓测量仪时，请确保在关机后拔掉电源插头。
10. 禁止油腻或含有油脂的手操作使用前请清洁手部，以确保手部干净，不油腻或含有油脂。
任何油污、漏液必须清理干净。
接触式轮廓测量仪保养规程正确的保养可以延长接触式轮廓测量仪的使用寿命，并确保设备保持最佳状态。
下面是接触式轮廓测量仪的保养规程：1. 定期清洁设备接触式轮廓测量仪应定期清洁，包括仪器主机、探头、工作台等。
基于扫描白光干涉法的接触式轮廓综合测量仪
轴承内外圈滚道及滚动体形状误差及表面质 量是影响轴承寿命和振动值 的重要参数。为满足 滚动轴 承 曲 面 形 状 误 差 、 纹 度 、 面 粗 糙 度 测 波 表 量， 开发研制大量程高精度 的轮廓综 合测量仪 是 非常必 要 的 。本 文 利 用 常 用 的 ６Ａ 干 涉显 微 镜 ， Ｊ
ＬｉｈｔＩ ｅ ｆ ｒ ｍ ｅ ｒ ｅ ｈｏ ｇ ｎｔ ｒｅ ｏ ｔ ｙ Ｍ ｔ ｄ
ＺＨＡＮＧ ｎ Ｌｉ ｇ—ｌ ｉ ｎｇ，ＸＩ Ｔｉ Ｅ ｅ—ｂ ｎｇ ａ
（ ｅａｔ ｎ ｏ ｓ ｕ ｅ ｔ ｃ ｏｌ ｆ ｃａｉａ Ｓｉｎｅ＆ Ｅ ｉｅｒ ｇ Ｈ ａｈｎ ｎｖｒｔ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈｏｏｙ Ｄ ｐｒ ｍｅｔ ｆ ｎｔ ｍ ｎ，Ｓｈｏ ｏ ｈｎｃｌ ｃｅｃ Ｉ ｒ Ｍｅ ｇ ｎ ｎｅ ｎ ， ｕｚｏ Ｕ ｉｅ ｉ ｏ ｅ ｅａｄＴ ｃｎｌ ， ｉ ｇ ｓｙ Ｓ ｎ ｃ ｇ
Ｗｕ ａ ３０ ４ Ｃ ｉａ ｈ ４０７ ， ｈ ） ｎ ｎ
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轮廓仪使用教程
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轮廓仪使用教程
轮廓仪培训内容包括:
一、轮廓仪得构成 二、轮廓仪得校验 三、轮廓仪得测量使用 四、注意事项
一、轮廓仪得构成
1、硬件
控制盒
电脑
控制面板
控制盒及控制面板
立柱
驱动器CD120
大理石工作台
1 350X33mm
2 175XM8 测针
一、轮廓仪得构成
2、软件
软件版本: MarSurf XC2 6、00-17 SP1
11、调整微调螺母, 找Z值得最高点,
并保证3、58<Z<3、88 点击“√”
9、自动接触
校准测头 几何形状 完成
13
三、轮廓仪得测量使用
1、 手动测量
1、 装夹工件,调整工件角度及位置,使 (1)轮廓切线角度在测尖测试范围内:
175-M8mm
350X33mm
(2)扫描起始点在测针测量范围内; (3)测针约在Y向最高点上; (4)测针Z向位置合适,保证轮廓最高/最低点在Z向量程内。
2、3 校 验 步 骤-------校准测头几何形状
175*M8信息
175M8.JPG
1、点击“向下”按钮
350X33.JPG
350*33信息
2、填写校准参数,后确认
3调整立柱方向, 使测头在小球得正上方
4、自动接触
6、微调,找到Z值得最高点,
5、通过立柱调整Z值, 并保证0、52<Z<0、82,点击“√
接触式探针轮廓仪安全操作及保养规程
接触式探针轮廓仪安全操作及保养规程为了确保使用接触式探针轮廓仪的安全性和正常运行，本文档提供以下操作及保养规程。
安全操作1. 事先准备在操作接触式探针轮廓仪之前，必须进行以下准备工作：1.熟悉仪器的使用说明书和相关技术标准。
2.检查设备是否正常，清除工作区域的杂物和障碍物。
3.穿戴防护用品，包括安全帽、眼镜、口罩、手套等。
2. 操作要点在操作接触式探针轮廓仪时，需要注意以下事项：1.确保设备已正确接地。
2.将接触式探针轮廓仪放置在水平地面上，确保其稳固不移动。
3.在操作仪器时，要避免有钻孔等震动的环境，以免影响测量精度。
4.操作前应先进行零点校准，并在合适的高度选择标准量规校准。
5.操作过程中，避免使用损坏的设备或配件，防止因其不足导致测量失误。
6.操作人员应按照使用说明书操作，避免试图自行拆卸或维修设备。
7.以确保操作的安全性，在关键步骤操作开始前，应经过相关人员同意。
3. 操作注意事项：在日常使用中，还需要注意以下几点：1.将设备放置在避光、除尘、干燥的设备环境中，防止因操作条件亮度和震动等因素导致测量失误。
2.每次使用后，应将测试杆、探针和夹具等清洁干净。
3.操作人员必须熟悉安全规程，注意工作环境的卫生保洁，实施“安全优先，预防为主”的意识。
4.若设备存在异常情况，操作人员应马上停止操作，并及时与技术人员联系。
保养规程1.接触式探针轮廓仪测量过程中，温湿度变化过大，应在测量前使用恒温恒湿仪等其他设备进行控制。
2.接触式探针轮廓仪的外表面材质应使用温和的清洁剂进行擦拭，切勿沾取酸碱、有机溶剂等材料或化学剂擦拭。
3.长期不使用的斗篷和设备，应放置在角落或防尘袋内。
4.接触式探针轮廓仪使用一段时间后，应进行保养：1.清洗传感器连接线，检查传感器连接线和管路等是否松动，并探测是否出现异常信号。
2.更换轮廓仪必要的机械刮刀，以确保工作轨迹的精确性。
3.每年对设备进行一次全面的维修，确保设备的工作状态得以长期稳定。
轮廓仪使用注意事项及部分问题解决方法
注意事项
1.在运行软件前，先将轮廓测量探针装上。
2.测量零件表面时，注意设定好探针摆动预留量。
3.粗糙度测量，小探针只能测量弦高小于1mm的零件圆弧表面。
大探针，只能
测量弦高小于2mm的零件圆弧表面。
部分问题及解决方法
1.问题：轮廓探针测量过程，接触力为0.01N时，点接触时，探针下移一小段后停止，没
有接触零件表面，0.02N时，可以测量。
校准过程中也是类似问题。
解决方案：按照以下图示调整探针后面配重，重新校准探针。
2.问题：校准过程，轮廓校准完小球时，出现以下图示错误提示：
解决方案：在分别进行大球或者小球轮廓校准时，先将探针往后移动（X轴正方向移动）一段距离，然后再找大小球最高点，进行校准。
3问题：粗糙度测量问题。
探针接触表面时，出现问题并停止运行。
出现提示框（error collision detect），导致无法测量粗糙度。
解决方案：1. 应该是撞针保护，注意看下测头显示值是否是向上红色，如果是，用手轻碰一下测针，让他往下。
2.探针移近表面，点接触，看测头显示是否为零值附近。
然后到测量设置界面看OK提示是否为亮。
或者，在测量设置里，置零一栏改为OFF状态试试后，再改回原值。
接触式轮廓仪工作原理
接触式轮廓仪是一种用于测量物体表面轮廓和形状的精密测量设备。
它通过在物体表面运动并感知接触力来获取高精度的轮廓数据。
接触式轮廓仪的工作原理如下：
1. 探头：接触式轮廓仪通常使用一个探头，它由一个或多个感应器组成，可以在物体表面上滑动。
2. 接触力：当探头接触到物体表面时，感应器会受到微小的接触力。
3. 传感器：感应器可以是机械式触发式开关、电容传感器、压阻传感器或光学传感器等，用于检测接触力的变化。
4. 信号处理：接触力传感器将接触力转换为电信号，并传送给信号处理单元。
5. 数据采集：信号处理单元将接收到的电信号转换为数字信号，并对其进行采样和处理。
6. 数据分析：经过处理后的数据可以用于生成物体表面的轮廓图或进行形状分析。
7. 结果显示：最终结果可以通过计算机、显示屏或打印机等设备进行显示和输出。
通过不断移动探头并记录接触力的变化，接触式轮廓仪可以获取
物体表面的轮廓数据，并生成高精度的三维模型或二维轮廓图。
这些数据和图像可以用于进行尺寸测量、形状分析、质量控制等应用。
需要注意的是，由于接触式轮廓仪需要与物体表面接触，因此对于某些特殊材料或外表敏感的物体，可能会产生损伤或造成测量结果的偏差。
在使用接触式轮廓仪时，应根据具体情况选择合适的探头和测量方法，以保证准确性和安全性。
轮廓仪操作指导书
SDS-PH/G283004-20181.目的确保轮廓仪使用人员正确、规范使用仪器，以获得准确测量值。
2.适用范围适用于圆直径、半径、倒角、距离、角度测量。
3.引用文件（无）4.内容图14.1 操作步骤：4.1.1 插上电源，打开电源开关。
4.1.2 启动电脑，双击软件快捷方式“Marwin EasyContour”，选择账号，输入密码，确认后设备提示驱动未开，按下驱动按钮。
接着提示测头回零位，确认测头不会碰撞，点击确认。
待结束后即可开始测量任务。
4.1.3把被测产品放在合适的大理石平台上或放在其他辅助工具上，进入“测量站”，通过键盘上下左右键，把探头移至靠近被测产品表面处，点击自动接触，退出“测量站”，4.1.4进入“测量助手”，点击“启动”开始测量，观察测头移动，直至测完需要的轮廓区域，按下空格键，结束测量，测头自动抬起回到起点位置。
4.1.5 测量结束后，选择合适的元素进行评价，如倒角，距离，直径半径等。
SDS-PH/G283004-20184.2 注意事项：4.2.1每次使用仪器之前，应先检查仪器是否完好。
定期用标准球进行校准，做好校准记录。
4.2.2 如校准结果超出规定数值范围内需修正或报修。
4.2.3 被测量工件表面应清洁，无毛刺等以免影响测量。
4.2.4 每次使用结束后，应清理工作环境，保持清洁。
4.2.5 仪器使用过程中如发现有其他问题，请直接联系仪器管理人员，勿擅自操作。
4.3 日常维护保养4.3.1 应按照TPM的要求及内容定期保养设备。
4.3.2 设备台面保持清洁。
4.3.3 测量过程中任何人身体不得倚靠在设备上。
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一种新型表面轮廓仪的设计
一种新型表面轮廓仪的设计赵路路$!2王庭有1周松斌2(1.昆明理工大学机电工程学院;2.广东省智能制造研究所)摘 要 针对传统表面轮廓测量方法存在的速度慢、测量不准确、对透明物体难以测量及测量信号误差较大且不易处理等问题，设计了 一种新型表面轮廓仪。
通过温度补偿方法,对电涡流位移传感器进行了温度补偿$基于LabVIEW ,设计了人机交互界面$试验表明该轮廓仪具有一定的可行性$关键词表面轮廓仪电涡流位移传感器温度补偿 LabVIEW中图分类号 TH821 文献标识码 A 文章编号 1000-3932(2021 )02-0156-06在现有的技术中，表面轮廓测量有多种形式,常用的测量方法主要分为两类:接触式测量 和非接触式测量。
接触式测量主要是通过触针与被测表面的滑移进行测量,传感器通过锐利的触针“感受”被测表面的几何形状变化，并转换成电信号⑴。
其优点是结构简单,易于实现;缺点是容易划伤工件表面、测量精度低及测量速度慢等*非接触式测量主要依靠图像处理、光学及电磁学 等先进技术,实现方式多种多样,其优点是测量精度高、检测范围广等；缺点是造价昂贵、测量速度慢、对透明材质的工件不易测量等。
为此，笔者设计了一种新型表面轮廓仪,用于对流水线上检测品的表面轮廓进行快速检测,以克服接触式和非接触式测量所存在的缺点。
1表面轮廓仪整体结构笔者设计的新型表面轮廓仪整体结构如图1所示,主要由可调导向装置、升降装置、电涡流位移传感器、轮廓传递装置及传送机等组成。
其工 作过程为:将试件放在传送机的传送带上,使用可调导向装置和升降装置调节测量范围2。
调节后检测品由传送机传输,传送过程中当触碰到轮 廓传递装置(图2)中的滚轮时,由于位移检测杆受弹簧复位机构的作用,将会使滚轮紧贴检测品表面滚动，此时位移检测杆发生转动;当位移检传送机Iwtl |可曇評轮黯递图1 表面轮廓仪整体结构图2轮廓传递装置测杆发生转动时,与电涡流位移传感器的相对位移量发生变化，引起电涡流位移传感器电压值的变化。
接触式轮廓仪的自动标注问题分析
接触式轮廓仪的自动标注问题分析
李美霞
【期刊名称】《延安职业技术学院学报》
【年(卷),期】2023(37)1
【摘要】依据2020年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛D题“接触式轮廓仪的自动标注”,给出了具体的问题分析。
主要基于MATLAB和excel对测量数据进行拟合,根据相关数学知识得到更为精准的轮廓线的各项参数值、倾斜角度以及对轮廓线进行进一步修正,很好地解决了建模中提出的4个问题。
【总页数】6页(P103-108)
【作者】李美霞
【作者单位】天津城市职业学院基础部
【正文语种】中文
【中图分类】TH741
【相关文献】
1.接触式轮廓仪自动标注模型分析
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浅谈触针式表面粗糙度测量技术与方法(1)
浅谈触针式表面粗糙度测量技术与方法摘要：表面粗糙度对精密加工工件的性能有着很大的影响。
机械、电子及光学工业的飞速发展，对精密机械加工工件表面的质量及结构小型化的要求日益提高，使得表面粗糙度测量显现出越来越重要的地位。
通过对度表面粗糙测量技术的发展历史、现状与发展趋势，文中阐述一种表面粗糙度测量仪的工作原理和性能，并对其相关问题做了讨论。
关键词：表面；粗糙度；测量技术；触针式粗糙度仪Discussion on the technique and method for measuring the surfaceroughness of stylusAbstract: S urface roughness has great influence on the performance of precision machining. With the rapid development of mechanical, electronic and optical industries, the requirement of the quality and the size of the surface of the precision machined parts is increasing, and the surface roughness measurement is becoming more and more important. This paper describes the working principle and performance of a surface roughness measuring instrument by the development history, present situation and development trend of the degree surface roughness measuring technology, and discusses the related problems.Key words:surface roughness; measuring technique; stylus type roughness tester1 引言1.1触针式粗糙度轮廓仪粗糙度测量仪通常分为接触式和非接触式。
轮廓测量仪校准阶规测量方法与测量不确定度评定
轮廓测量仪校准阶规测量方法与测量不确定度评定发布时间：2022-06-28T01:15:45.897Z 来源：《科学与技术》2022年5期作者：王景凡[导读] 三维轮廓扫描仪校准所用的校准阶规，其关键尺寸的溯源情况对三维轮廓扫描仪使用中的准确性起到重要影响王景凡陕西省计量科学研究院陕西西安 710000摘要三维轮廓扫描仪校准所用的校准阶规，其关键尺寸的溯源情况对三维轮廓扫描仪使用中的准确性起到重要影响，本文针对校准阶规关键尺寸的高精度测量方法开展研究。
针对其端面尺寸特点，应用二等量块与电脑量块比较仪开展测量，并进行测量不确定度评定。
结果表明，该方法可解决拥有较高精度的校准阶规的计量溯源问题。
关键词：轮廓扫描仪；校准阶规；测量不确定度；1 引言近年来飞秒激光、皮秒激光等微纳加工技术不断发展，已成为现代加工技术的又一发展趋势[1-2]。
微纳加工技术已经广泛应用于微机械系统、集成电路、半导体器件领域，而与之相关的微纳表面的三维形貌测量技术亦得到广泛关注[3]。
对于微纳表面的三维形貌测量，通常采用3D轮廓扫描仪开展，目前该仪器通常采用触针式、干涉显微式、扫描电子显微镜式、非接触光学式等原理实现测量[4]。
对于轮廓测量仪的校准，我国没有专门的计量校准规范可供使用，目前该仪器在使用中常利用其配套的校准阶规进行校准。
从溯源的角度来看，校准阶规的关键尺寸应定期进行溯源，从而保证仪器的准确性，因此亟需提出针对这类量规的专用校准方法，保证轮廓测量仪在使用中的准确性。
2测量方法校准阶规通常依据仪器特点有不同的型式，本文以基恩士VR系列轮廓测量仪配套的校准阶规为例，该阶规具有深度为2mm的端面尺寸特征，其测量精度要求较高，达到微纳量级，因此参考量块的检定过程[5]，利用电脑量块比较仪和二等量块进行比较测量。
由于阶规上工作面高度25mm，下工作面高度23mm，台阶深度2mm，因此选用相同规格的量块进行比较测量。
在对校准阶规与二等量块进行充分恒温后，用电脑量块比较仪分别读出校准阶规的上、下工作端面与标准量块的微差，从而实现高精度的测量。
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产品解决方案产品名称：SJ5760-200轮廓测量仪
一、产品开发背景
随着人们对品质的不断追求，导致对加工的要求越来越高，一些工件或产品的轮廓如槽、半径、角度、圆心之间的距离等等，在使用三次元、投影仪等常规方法不能满足要求，有时还需将工件剖开，并测量不准确，这时通过轮廓仪的测针与被测物表面的滑移进行测量将是最合适准确的测量方法。
针对国内轮廓测量精度低、稳定性差等缺点和不足，以及国外高精度轮廓仪价格昂贵等因素，我公司于2015年在国内首家推出高性价比重大产品——SJ5760-200轮廓测量仪。
该产品具有精度高、使用方便、功能强等优点，能够对各种工件轮廓进行长度、高度、间距、水平距离、垂直距离、角度、圆弧半径等几何参数测量，并且具有强大的CNC功能，能进行一系列操作自动化，可高效率地进行测量作业。
二、产品图片
产品型号：SJ5760-200
产品名称：轮廓测量仪
三、产品描述
SJ5760-200轮廓仪采用进口高精度光栅测量系统、高精度研磨导轨、高性能非接触直线电机、音圈电机测力系统、高性能计算机控制系统技术，实现对各种工件表面轮廓进行测量和分析。
通过高精度研磨导轨、高性能直线电机保证测量的高稳定性及直线度，采用进口高精度光栅测量系统建立工件表面轮廓的二维坐标，计算机通过修正算法对光栅数据进行修正，最终还原出工件轮廓信息并以曲线图显示出来，通过软件提供的分析工具可对轮廓进行各种参数分析。
轮廓仪为全自动测量设备，操作者只需装好被测工件，在检定软件上设定扫描的开始、结束位置，点击“开始”按钮，测针会自动接触工件表面，并按设定的位置扫描；在进行轮廓扫描的过程中，软件界面会实时描绘轮廓曲线；扫描结束后，操作者可通过轮廓分析工具对生成的轮廓曲线进行分析，得到如直线度、圆度、角度、距离、间距等轮廓参数。
系统软件为简体中文操作系统，操作方便。
四、产品功能
1. 表面轮廓评定：评定任何两点间的距离，两线夹角，圆弧半径，并可对轮廓进行直线度、圆度
分析等，重新分析和重新测量的操作简单，提高效率；
2. 尺寸标注：半径、两圆心中心距离、X方向尺寸、Z方向尺寸、斜边尺寸、两直线之间的夹角、
圆弧最高或最低点、直线与直线相交、直线与圆弧相交、圆弧与圆弧相交、尺寸标注线大小修改、在数据图形某点上加标记等；
3. 局部轮廓放大和调平；
4. 界面友好，卓越的操作性，更符合中国用户操作习惯；
5. 测量记录采用集中式数据库管理，可按被测件类型、生产单位、出厂编号、检测员、送检单位、
设备编号、检定日期和有效日期等查询和管理测量记录；
6. 可从数据库中选定多条记录成批打印测量记录，可将检定数据输出到Word、Excel、AutoCAD（选
配）文档，具有数据备份和还原数据库功能；
7. 输出多种Word格式报表，并支持完全的自定义报表，定制测量记录报表；
8. 具有强大的CNC功能，能进行一系列的自动化，高效率的测量作业；
9. 成熟简单的标定，对仪器的精度和测针磨损进行精确的补偿。
五、性能特点
1、高精度、高稳定性、高重复性：分辨力0.01μm，完全满足被测件测量精度要求。
1) 国际领先的高精度光栅测量系统，分辨力达到0.01μm，测量精度高；
2) 自主研发高精度研磨导轨系统，导轨直线度达到2μm/200mm，导轨材料耐磨性好、保证系统
稳定可靠工作；
3) 高性能直线电机驱动系统，保证测量稳定性高、重复性好。
2、智能化管理与检测软件系统：
仪器操作界面友好，操作者很容易即可基本掌握仪器操作，使用十分简便。
1) 10多年积累的实用检定软件设计经验，向客户提供简洁、实用、快速的操作体验；
2) 功能强大、自动处理数据、打印各种格式的检定报告，自动显示、打印、保存、查询测量记
录；
3) 测量范围广，可满足绝大多数类型的工件轮廓测量；
4) 强大的CNC自动测量标注功能；
5) 纯中文操作软件系统，更好的为国内用户服务；
6) 打印格式正规、美观。
检定数据可存档，或集中打印，不占用检定操作时间；
7) 本仪器采用计算机大容量数据库储存，可自动记录保存所有检定结果。
3、测量力系统：
采用音圈电机测力系统，测力可实现从10～150mN连续可调，测力分辨力可达0.2mN；避免了老式砝码加载因周围环境振动带来的测力误差，降低了测力变化引起的测量误差。
4、智能保护系统：
一旦出现主机与被测工件或夹具相撞、或测针在扫描过程中出现拉力过大，仪器会停止扫描保护测量系统和测针，极大的保护测针的损坏。
5、灵活手动控制：
仪器配置了操作杆，可在测量工件前对测针进行粗定位；在脱离电脑的情况下，让测针左右、上下快速移动。
6、成熟的标定技术
通过简单的操作，能对仪器的参数进行误差补偿，对测针磨损进行针尖补偿，使其满足高精度测量。
六、技术参数
1. 传感器系统：进口高精度光栅测量系统
2. 分辨力：0.01µm
3. 直线导轨：高精度研磨导轨
4. 驱动装置：直线电机、伺服电机控制
5. 测量力系统：计算机自动控制
6. 计算机：24"计算机
7. 电源：220V，50Hz
七、主要技术指标
1. X轴
1) 测量范围：0～200mm；
2) 示值误差：±(1.2+2L/100)μm，其中L为水平测量长度，单位：mm；
3) 分辨率：0.01μm；
4) 直线度：2μm/200mm
5) 测量速度：0.1～5mm/s；
6) 移动速度：0～80mm/s；
2. Z轴
1) 测量范围：0～450mm；
2) 移动速度：0～30mm/s；
3. Z0轴
1) 测量范围：±25mm；
2) 示值误差：±(2+|2H|/40)μm，其中H为垂直测量高度，单位：mm；
3) 分辨率：0.01μm；
4. 测量力：10～150mN；
5. 爬坡能力：上坡77º，下坡83º；
6. 仪器尺寸（长×宽×高）：800×450×1000（mm）；
7. 仪器总重量：约120㎏；
八、产品配置清单
标准配置：
1) SJ5760-200轮廓测量仪主机1台；
2) 标定台1套；
3) 30mm单切面测针1支；
4) 平口虎钳1套；
5) 万向工作台1套；
6) 测量软件1套；
7) 品牌计算机1套
1）主机配置：双核以上CPU，500GB以上硬盘，2G以上内存，Win7系统；
2）显示器：24寸液晶显示器。
8) 铝合金仪器配件箱1个；
9) 产品使用说明书1套；
10) 产品合格证、保修卡1套；
11) 免费保修1年。
可选配置：
1）夏、冬实验室工作服各1件。
2）品牌打印机
3）圆锥硬质合金测针
4）其他长度的单切面测针
5）仪器放置台。