三坐标控制系统分类
对于三坐标控制系统的主要功能介绍
对于三坐标控制系统的主要功能介绍熟悉三坐标的用户都知道,三坐标的种类很多,因为其超高精度被广泛用于各种测量行业中,对于一个企业,选择合适自己的三坐标才能使得测量数据更加精准,提高工作的效率。
这里有网友咨询想要知道“有关三坐标测控制系统的主要功能是什么?”下面就来看看吧。
控制系统这是测量机的控制中枢,主要功能:1.控制、驱动测量机的运动,三轴同步、速度、加速度控制;操纵盒或计算机指令通过系统控制单元,按照设置好的速度、加速度,驱动三轴直流伺服电机转动,并通过光栅和电机的反馈电路对运行速度和电机的转速进行控制,使三轴同步平稳的按指定轨迹运动。
运动轨迹有飞行测量、点定位两种方式,飞行方式测量效率高,运动时停顿少。
点定位方式适合指定截面或指定位置的测量。
可以通过语句进行设置。
在进入计算机指令指定的触测的探测距离时,控制单元会控制测量机由位置运动速度转换到探测速度,使测头慢速接近被测零件。
2.在有触发信号时采集数据,对光栅读数进行处理;当通过操纵盒或计算机指令控制运动的测量机测头传感器与被测零件接触时,测头传感器(简称“测头”)就会发出被触发的信号。
信号传送到控制单元后,立即令测量机停止运动(测头保护功能),同时锁存此刻的三轴光栅读数。
这就是测量机测量的一个点的坐标。
3.根据补偿文件,对测量机进行21项误差补偿;测量机在制造组装完成后,都要使用激光干涉仪和其它检测工具对21项系统误差(各轴的两个直线度、两个角摆误差、自转误差、位置度误差,三轴之间的两个垂直度误差,共21项)进行检测,生成误差补偿文件,将这些误差用软件进行补偿,以保证测量机精度符合合同的要求。
测头触发后锁存的每一个点坐标都要经过误差计算、补偿后再传送给计算机软件。
4.采集温度数据,进行温度补偿;有温度补偿功能的测量机,可以根据设定的方式自动采取各轴光栅和被测零件的温度,对于测量机和零件温度由于偏离20℃带来的长度误差进行补偿,以保持高精度。
三坐标测量机测量原理
三坐标测量机测量原理三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一,因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规,并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据,为操作者提供关于生产过程状况的有用信息,这与所有的手动测量设备有很大的区别。
将被测物体置于三坐标测量空间,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,经计算求出被测物体的几何尺寸,形状和位置。
三坐标测量机的组成:1,主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它);2,测头系统;3,电气控制硬件系统;4,数据处理软件系统(测量软件);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义:将实物转变为C AD模型相关的数字化技术,几何模型重建技术和产品制造技术的总称。
广义逆向工程:包括几何逆向,工艺逆向,材料逆向,管理逆向等诸多方面的系统工程。
正向工程:产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机)逆向工程:早期:美工设计-->手工模型(1:1)-->3轴靠模铣床当今:工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备:1,测量机:获得产品三维数字化数据(点云/特征);2,曲面/实体反求软件:对测量数据进行处理,实现曲面重构,甚至实体重构;3, CAD/CAE/CAM软件;4,数控机床;逆向工程中的技术难点:1,获得产品的数字化点云(测量扫描系统);2,将点云数据构建成曲面及边界,甚至是实体(逆向工程软件);3,与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件)4,为快速准确地完成以上工作,需要经验丰富的专业工程师(人员);三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一,因为它可以代替多种外表测量工具及昂贵的组合量规,并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据,为操作者提供关于生产过程状况的有用信息,这与所有的手动测量设备有很大的区别。
三坐标测量仪的学习
三坐标测量仪初步知识一、三坐标测量机的产生三坐标测量机(Coordinate Measuring Machining,简称CMM)是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。
它的出现,一方面是由于数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套;另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。
现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量,而且可以通过与数控机床交换信息,实现对加工的控制,并且还可以根据测量数据,实现反求工程。
目前,成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。
二、三坐标测量机的组成及工作原理(一)CMM的组成三坐标测量机是典型的机电一体化设备,它由机械系统和电子系统两大部分组成。
(1)机械系统:一般由三个正交的直线运动轴构成。
X向导轨系统装在工作台上,移动桥架横梁是Y向导轨系统,Z向导轨系统装在中央滑架内。
三个方向轴上均装有光栅尺用以度量各轴位移值。
人工驱动的手轮及机动、数控驱动的电机一般都在各轴附近。
用来触测被检测零件表面的测头装在Z轴端部。
(2)电子系统:一般由光栅计数系统、测头信号接口和计算机等组成,用于获得被测坐标点数据,并对数据进行处理。
(二)CMM的工作原理三坐标测量机是基于坐标测量的通用化数字测量设备。
它首先将各被测几何元素的测量转化为对这些几何元素上一些点集坐标位置的测量,在测得这些点的坐标位置后,再根据这些点的空间坐标值,经过数学运算求出其尺寸和形位误差。
要测量工件上一圆柱孔的直径,可以在垂直于孔轴线的截面I内,触测内孔壁上三个点(点1、2、3),则根据这三点的坐标值就可计算出孔的直径及圆心坐标OI;如果在该截面内触测更多的点(点1,2,…,n,n为测点数),则可根据最小二乘法或最小条件法计算出该截面圆的圆度误差;如果对多个垂直于孔轴线的截面圆(I,II,…,m,m为测量的截面圆数)进行测量,则根据测得点的坐标值可计算出孔的圆柱度误差以及各截面圆的圆心坐标,再根据各圆心坐标值又可计算出孔轴线位置;如果再在孔端面A上触测三点,则可计算出孔轴线对端面的位置度误差。
三坐标控制系统详解
三坐标控制系统详解引言:三坐标控制系统是一种用于测量和控制物体形状和位置的技术。
它可以精确地测量物体在三个坐标轴上的位置,并通过控制系统实现对物体的精确定位和调整。
本文将详细介绍三坐标控制系统的原理、应用和发展趋势。
一、三坐标控制系统的原理三坐标控制系统基于坐标轴的概念,通常使用直角坐标系来描述物体在空间中的位置。
该系统由三个互相垂直的坐标轴组成,分别称为X轴、Y轴和Z轴。
通过在这三个轴上的移动和定位,可以确定物体在空间中的位置。
三坐标控制系统的核心组成部分是传感器和执行器。
传感器用于测量物体在三个坐标轴上的位置,常见的传感器包括光电传感器、激光传感器和超声波传感器等。
执行器则根据传感器的反馈信号,通过控制物体的运动和位置来实现精确控制。
二、三坐标控制系统的应用1. 制造业:三坐标控制系统在制造业中广泛应用于零件加工、装配和检测等环节。
通过精确的测量和控制,可以保证产品的质量和精度,提高生产效率。
2. 航空航天:在航空航天领域,三坐标控制系统被用于飞行器的设计、制造和测试。
它可以确保飞行器的各个部件的精确配合和定位,提高航空器的性能和安全性。
3. 医疗器械:在医疗器械制造过程中,三坐标控制系统可以用于精确测量和调整器械的尺寸和形状,保证其符合医疗标准和要求。
4. 科学研究:在科学研究中,三坐标控制系统可以用于实验室仪器的校准和测量。
它可以提供精确的数据支持,为科学家的研究工作提供准确可靠的依据。
三、三坐标控制系统的发展趋势随着科技的不断进步,三坐标控制系统也在不断演进和改进。
以下是三坐标控制系统的一些发展趋势:1. 精度提升:随着制造技术的进步,三坐标控制系统的测量精度不断提高。
传感器和执行器的性能得到了提升,能够实现更加精细的测量和控制。
2. 自动化应用:自动化是当前工业发展的一个重要趋势,三坐标控制系统也在向自动化方向发展。
通过与计算机和机器人技术的结合,实现对物体位置和形状的自动测量和调整。
三坐标测量仪组成及工作原理
三坐标测量仪组成及工作原理
哎呀呀,同学们,你们知道三坐标测量仪吗?我之前也不太清楚,后来老师给我们讲了,可有意思啦!
三坐标测量仪就像是一个超级厉害的“测量小能手”。
它主要由三个部分组成,就像我们身体的不同部位一样,各有各的作用。
先来说说测量机的主机吧,这就像是人的身体骨架,是整个测量仪的基础。
它得结实、稳定,才能保证测量的准确呀!你想想,如果它摇摇晃晃的,那测量出来的结果不就乱套啦?
还有测量系统,这就像是我们的眼睛和手,负责感知和获取测量的数据。
这眼睛和手可得灵敏,不能有一点点的马虎,要不然就会出错。
再有就是控制系统,这就好比是我们的大脑,指挥着整个测量的过程。
它得聪明,能准确地安排每一个步骤,让测量工作顺利进行。
那它是怎么工作的呢?这就好比我们做游戏,得有规则和步骤。
三坐标测量仪工作的时候,先把要测量的物体放在一个特定的位置上,就好像把宝贝放在一个安全的地方。
然后测量系统就开始发挥作用啦,它会一点一点地去接触物体的表面,就像我们用手轻轻触摸一个东西,去感受它的形状和大小。
这时候控制系统可忙啦,它得告诉测量系统该怎么做,往哪儿走,就像我们的大脑指挥我们的手脚一样。
测量系统把得到的数据传回来,控制系统再进行处理和分析,最后得出准确的测量结果。
我就想啊,这三坐标测量仪这么厉害,那得是多少聪明的人才能发明出来呀?要是没有它,很多精密的东西怎么能做得那么好呢?比如说那些超级酷的飞机零件、汽车零件,要是测量不准确,那不是要出大问题啦?
同学们,你们说这三坐标测量仪是不是特别神奇?反正我觉得它太牛啦!我以后也要好好学习,说不定也能发明出像这样厉害的东西呢!。
三坐标ucc控制系统
三坐标ucc控制系统
UCC2
UCC2是功能齐备的集成运动控制器,可精确控制坐标测量机运动,具有全面的扫描功能以及自动测头校准功能。
UCC2配用SPA2,可使坐标测量机实现平稳、快速而精确的运动控制,借助“综合运动”软件可轻松测量复杂轮廓。
UCC2坐标测量机通用控制器
UCC2控制器具有三种工作模式:触发式测量、数字化以及包括具有专利的Renishaw Renscan DC在内的全面扫描功能。
所有新的测头和测座都将提供一个控制器接口选项,以及合适的校准或安装软件。
UCC2控制器及其附件——SPA2伺服功率放大器和MCU1操纵杆组成了完整的坐标测量机控制系统。
SPA2
SPA2是具有集成电源的四通道数字伺服功率放大器。
SPA2是专为UCC2控制器设计的,如与MCU1操纵杆配合使用,您将获得完美的全套设备改造组件。
MCU1
MCU1多功能操纵杆是全面控制坐标测量机的便携式手控组件。
不用时,可存放于操作台或坐标测量机工作台侧面的底座端口
新增扩充卡选项
新增的几个扩充卡为UCC2提供了附加功能。
三坐标测头原理
三坐标测头原理及相关基本原理1. 引言三坐标测头(CMM)是一种常用的测量设备,用于测量物体的几何尺寸和形状。
它是由测头、导轨、控制系统等组成的系统,具有高精度、高稳定性的特点。
三坐标测头的原理是基于三维坐标测量技术,通过测头在空间中的位置和方向来测量物体的三维坐标。
2. 三坐标测头的基本原理三坐标测头的基本原理是利用测头在空间中的位置和方向来确定物体的三维坐标。
它包括以下几个方面的原理:2.1 坐标系三坐标测头使用的是笛卡尔坐标系,即三维直角坐标系。
它由三个相互垂直的轴组成,分别是X轴、Y轴和Z轴。
X轴和Y轴在水平面上,Z轴垂直于水平面。
物体的三维坐标可以通过测头在这个坐标系中的位置来确定。
2.2 测头测头是三坐标测头系统中的核心部件,它通过接触或非接触的方式与被测物体进行接触或扫描,获取物体的三维坐标。
测头通常由探测元件和支撑结构组成。
探测元件可以是机械式、光学式或电磁式等不同类型的传感器,用于感知物体表面的形状和位置。
2.3 导轨导轨是三坐标测头系统中的运动部件,用于控制测头在空间中的位置和方向。
导轨通常由滑块和导轨轨道组成,滑块可以在导轨轨道上做直线运动。
导轨的设计和制造对于三坐标测头的精度和稳定性有着重要影响。
2.4 控制系统控制系统是三坐标测头系统中的核心部分,它负责控制测头的运动和测量过程。
控制系统通常由计算机和控制器组成,计算机用于处理测量数据和控制测头的运动,控制器用于控制测头的动作和信号传输。
3. 三坐标测头的工作原理三坐标测头的工作原理是通过测头在空间中的位置和方向来测量物体的三维坐标。
它的工作过程可以分为以下几个步骤:3.1 建立坐标系在进行测量之前,需要先建立一个坐标系。
坐标系可以通过测头的初始位置和方向来确定,也可以通过参考物体的已知坐标来确定。
建立坐标系后,测头就可以根据坐标系来测量物体的三维坐标。
3.2 定位测头测头需要准确地定位到待测物体的表面,以便进行测量。
定位测头的方法有多种,可以是手动定位或自动定位。
三坐标测量机
三坐标测量机三坐标测量机是20世纪60年代后期发展起来的一种高效率的精密测量仪器。
它的出现,一方面是由于生产发展的需要。
即高效率加工机床的出现,产品质量要求进一步提高,复杂立体形状加工技术的发展等都要求有快速、可靠的测量设备与之配合;另一方面也由于电子技术、计算技术及精密加工技术的发展,为三坐标测量机的出现提供了技术基础。
三坐标测量机(CMM)是一种以精密机械为基础,综合应用电子技术、计算机技术、光栅与激光干涉技术等先进技术的检测仪器。
三坐标测量机的主要功能是:1)可实现空间坐标点的测量,可方便的测量各种零件的三维轮廓尺寸、位置精度等。
测量精确可靠,万能性强。
2)由于计算机的引人,可方便的进行数字运算与程序控制,并具有很高的智能化程度。
因此它不仅可方便地进行空间三维尺寸的测量,还可实现主动测量和自动检测。
在模具制造工业中,充分显示了在测量方面的万能性、测量对象的多样性。
三坐标测量机广泛应用于机械制造、仪器制造、电子工业、航空和国防工业各部门,特别适用于测量箱体类零件的孔距和面距、模具、精密铸件、电子线路板、汽车外壳、发动机零件、凸轮以及飞机型体等带有空间曲面的工件。
三坐标测量机的作用不仅是由于它比传统的计量仪器增加了一二个坐标,使测量对象广泛,而且它的生命力还表现在它已经成为有些加工机床不可缺少的伴侣。
例如它能卓有成效地为数控机床制备数字穿孔带,而这种工作由于加工型面愈来愈复杂,用传统的方法是难以完成的,因此,它与数控“加工中心”相配合己具有“测量中心”之称号。
第一节三坐标测量机的类型三坐标测量机有多种分类方法,下面从不同的角度对其进行分类。
一、按照技术水平的高低分类(1)数显及打字型(N)——这种类型主要用于几何尺寸测量,采用数字显示,并可打印出测量结果,一般采用手动测量,但多数具有微动机构和机动装置,这类测量机的水平不高,虽然提高了测量效率,解决了数据打印问题,但记录下来的数据仍需进行人工运算。
PPT-苏州天准培训资料(三坐标)
• 控制系统部分 1.控制器 2.驱动器
5.测头采集数据部分 测头采集数据部分
精准测量
恒久如一
Precise Measurement Forever
• 测头采集数据部分 1.测头座 2.测头 3.测针 (软件演示)
6.上位机软件部分 上位机软件部分
Precise Measurement Forever
六、天准三坐标的特点
精准测量
恒久如一
Precise Measurement Forever
• 天准三坐标充分考虑了机械结构对三坐标 精度的影响,汲取并提升了业内大部分生 产厂家的设计优点,从测量机的稳定性到 机械部分的误差源、还有独特的齿形带齿 形轮传动系统,外加全误差补偿,保证了 机床空间内任意位置的精度。
六、天准三坐标的特点
精准测量
恒久如一
Precise Measurement Forever
一、主副立柱的跨距最小化设计,增加机床 的刚性,从而提高机械本体的重复性、稳 定性 二、气浮轴承的跨距大,增加机床的刚性、 稳定性
六、天准三坐标的特点
精准测量
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五.三坐标测量机的组成 三坐标测量机的组成
精准测量
恒久如一
Precise Measurement Forever
三坐标可分为六大部分组成: 1.机械主体部分 2.传动部分 3.光栅读数头部分 4.控制系统部分 5.测头采集数据部分 6.上位机软件部分
精准测量
恒久如一
Precise Measurement Forever
• 上位机软件部分 1.软件安装包(安装光盘) 2.软件加密狗(像U盘一样的USB狗) 3.软件授权码(注册序列码) (简介软件的一些功能和模块)
三坐标测量机的结构组成
三坐标测量机的结构组成三坐标测量机是一种用于测量物体三维几何形状的精密测量设备。
它由许多不同的组成部件组成,每个部件都发挥着重要的作用。
下面将详细介绍三坐标测量机的结构组成。
1. 床身:床身是三坐标测量机的主要支撑结构,也是整个测量机的基础。
它通常由材料坚固且具有良好的稳定性,如铸铁等制成。
床身上通常会有精确的水平调节系统,以确保整个测量机的稳定性和测量精度。
2. 测量平台:测量平台是测量机的工作平台,用于放置待测物体。
它通常具有XY两个方向的移动装置,以便在平面内对物体进行移动和定位。
测量平台通常由石英或石英玻璃制成,具有良好的硬度和平整度。
3. 支撑结构:支撑结构用于支撑和定位测头和测量装置。
它通常由铸铁或钢制成,具有足够的刚度和稳定性。
支撑结构通常包括底座、横梁和立柱等部分,它们通过精确的连接装置进行组装和调整,以确保整个系统的稳定性和测量精度。
4. 测头系统:测头系统是三坐标测量机的测量装置,用于测量物体表面的几何形状和尺寸。
测头系统通常包括一个触发式测头和一个测量电子设备。
触发式测头通常采用机械式或光学式触发方式,能够对物体表面进行接触式或非接触式测量。
测量电子设备则负责接收和处理测量信号,并将其转换为数字信号进行数据处理和分析。
5. 控制系统:控制系统是三坐标测量机的核心部分,用于控制测量平台和测头系统的运动。
控制系统通常由一个或多个计算机和相关的控制软件组成。
计算机负责执行测量任务的计算和运行相应的软件程序,控制运动控制器实现测量平台和测头系统的精确运动控制。
控制软件提供友好的用户界面,允许用户进行测量参数设置、数据采集和测量结果分析等操作。
6. 精密导轨系统:精密导轨系统是三坐标测量机的关键组成部分,用于确保测量平台和测头系统的精确运动。
它通常由高精度的线性导轨和滚珠丝杠组成,能够提供平滑、稳定和精确的运动控制。
精密导轨系统通常具有高速度、高精度和高负载能力,以满足不同测量任务的需求。
三坐标测量机工作原理
三坐标测量机工作原理
三坐标测量机是一种用于测量物体三维坐标的精密测量设备。
其工作原理基于机械、光学、电子等多个领域的原理和技术。
1. 机械部分:三坐标测量机包括一个桥式移动平台和一个垂直移动的探测器。
该平台可以在水平和垂直方向上自由移动,以定位待测物体。
同时,探测器也可以在水平方向上移动,以获得更大的测量范围。
2. 光学部分:三坐标测量机通常使用激光干涉仪或视觉传感器等光学设备来测量物体表面的坐标。
激光干涉仪通过测量激光在物体表面上的干涉来确定坐标值。
视觉传感器则通过摄像头和图像处理算法来提取物体表面的特征点,然后计算其坐标。
3. 电子部分:三坐标测量机内部还包括电子传感器和控制系统。
电子传感器用于测量平台和探测器的位置,以提供坐标信息。
控制系统则根据测量需求和参数设置控制测量机的运动,并将测量结果传输给计算机进行处理和分析。
综上所述,三坐标测量机通过机械移动、光学测量和电子控制等多个方面的原理来测量物体的三维坐标,具有高精度、高效率的特点,广泛应用于制造业等领域。
什么是三坐标测量仪
什么是三坐标测量仪三坐标测量仪(Coordinate Measuring Machine,简称CMM)是一种常用的精密测量设备,用于精确测量和分析物体的尺寸、形状和位置。
它通过测量物体在三维坐标系中的坐标来确定其几何特征,具有高精度、高易用性和广泛的应用。
原理和构成三坐标测量仪的工作原理基于三个相互垂直的轴,分别为X、Y和Z轴。
测量仪通过移动探针在物体表面上进行接触性测量,精确测量探针的位置信息,并记录下坐标值。
三个轴的移动形成一个三维的坐标系,通过记录不同位置上的坐标值,可以准确描述物体的几何特征。
三坐标测量仪通常由以下几个主要组成部分构成:1.机架:支撑整个测量仪的结构,通常由高强度的材料制成,确保稳定性和刚性,以保证测量的精度。
2.横梁:固定在机架上,负责X轴的移动。
横梁上安装有探针,可以在X轴方向上扫描并记录测量点的坐标。
3.工作台:用于放置待测物体,可以在Y轴方向上移动,使物体可以在水平平面上进行测量。
4.立柱:垂直固定在机架上,通过Z轴的移动来调整探针的高度,以适应不同高度的物体测量。
5.控制系统:负责控制三个轴的移动,并记录探针测量点的坐标值。
应用领域三坐标测量仪在许多行业中广泛应用,在精密制造、质量控制和工程设计等领域起着重要作用。
1.制造业:在精密制造行业中,三坐标测量仪用于测量和检验零件的尺寸和形状。
它可以帮助制造商确保产品符合设计要求,并发现制造过程中的问题,提高产品的质量。
2.汽车工业:在汽车制造过程中,三坐标测量仪用于测量发动机、车身及其他关键部件的尺寸和形状。
它可以帮助汽车制造商确保产品的准确性和一致性,提高汽车的性能和安全性。
3.航空航天:在航空航天行业中,三坐标测量仪用于测量飞机零部件和航天器的尺寸和形状。
它可以帮助制造商确保飞机部件的精确配合,并确保航天器的几何特征达到设计要求。
4.医疗器械:在医疗器械制造过程中,三坐标测量仪用于测量和检验医疗器械的尺寸和形状。
惯导三坐标系-概述说明以及解释
惯导三坐标系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述惯导三坐标系是惯性导航系统中的一种坐标系,用于描述和计算导航系统中的运动状态和位置。
在惯导系统中,三个坐标轴相互垂直,确定了一个三维空间,分别表示横向、纵向和垂直方向。
惯导系统是一种利用陀螺仪、加速度计和计算机等设备进行运动测量和导航计算的系统。
它是航空、航天、导弹等领域中常用的导航和定位技术。
惯导系统的基本原理是通过测量和积分运动加速度和角速度,来计算和估计飞行器的位姿、速度和加速度等参数。
在惯导三坐标系中,横向轴通常被称为x轴,纵向轴为y轴,垂直轴为z轴。
每个轴都有一个正方向和一个负方向,用来表示物体在该轴上的运动方向。
通过对这三个坐标轴上的位移和速度进行积分,可以得到物体的位置和速度。
惯导三坐标系在航空航天领域中具有广泛的应用。
通过惯导系统,飞行器可以实时获取自身的位置、速度和姿态等信息,从而实现精确的导航和控制。
同时,惯导系统还可以提供数据用于姿态稳定、轨迹跟踪和导航精度提升等方面。
本文将对惯导三坐标系的基本原理和应用进行详细介绍,并探讨其在不同领域中的发展和应用前景。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分:引言在引言部分,我们将对惯导三坐标系进行概述,介绍相关概念和背景知识,并说明文章的目的和意义。
正文正文部分包括了两个要点,分别对应着惯导三坐标系的不同方面。
在第一个要点中,我们将详细阐述惯导三坐标系的定义、作用以及其在航天、导航等领域的应用。
第二个要点将进一步探讨惯导三坐标系的转换关系、数学模型及其相关算法,以及与其他坐标系之间的关系。
结论在结论部分,我们将对文章进行总结,总结各个要点的重点内容,并指出本文的不足之处。
同时,我们还会对未来惯导三坐标系的研究和应用进行展望,探讨可能的发展方向和可能的应用领域。
通过以上结构的安排,本文将全面介绍惯导三坐标系的相关内容,帮助读者更好地理解和应用惯导三坐标系。
1.3 目的本文旨在探讨惯导三坐标系的概念、原理和应用。
三坐标培训教程
三坐标培训教程
续:迭代法建立坐标系: 迭代法坐标系规则2
❖ 全部 特征
❖ 旳类 型
圆
❖ 至少需要旳特征数
3个圆
❖ 此措施将3个DCC圆用于建立坐 标系
直线 ❖ 提议不要使用此特征类型
点
6个点 此点用作3-2-1建立坐标系
槽 ❖ 提议不要使用此特征类型
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➢自动测量曲面点、圆、平面、直线、圆柱等等:
注:采用迭代法建立坐标系必须有数模。
12
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续:迭代法建立坐标系:
导入CAD模型,并进行有关图形处理与操作, 注意对模型坐标系及被测元素旳观察。
确认程序开头ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ“手动”模式
13
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续:迭代法建立坐标系:
打开自动测量失量点对话框用鼠标,在 CAD模型“点1”位置点击一下,注意此 点旳法线 矢量方向。
续:软件旳安装及界面简介:
3、失量旳概念: 失量是用于体现被测无素在空间坐系系中旳方向。 失量旳错误会产生测量误差:如下图 测头补偿原理:沿触测旳失量方向+测头半径=实测点旳坐标值
测头沿此方向触测
(不正确旳失量)
补偿测头半径之后旳点
实际接触旳点
实测点与理论点 旳偏差
实测点
误差值
4
理论点
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开启 点1
=坐标系/开始,回调:,列表=是 坐标系/终止 模式/手动 格式/文本, , ,标题,符号, ;标称值,测定值,最大最小值, , , , 加载测头/PH50-D1 模式/DCC 测尖/T1A0B0, 柱测尖 IJK=0, 0, 1, 角度=0
=特征/接触/矢量点,直角坐标 理论值/<998.64,19.335,285.402>,<-0.0665918,0,0.9977803> 实际值/<998.64,19.335,285.402>,<-0.0665918,0,0.9977803> 目旳值/<998.64,19.335,285.402>,<-0.0665918,0,0.9977803> 显示特征参数=是
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三坐标控制系统分类
三坐标测量仪控制系统的结构分为上下位机式和集成一体式两种。
1. 上下位机式
上位机标准的PC机,Windows操作系统,安装并运行测量软件,向下位机发送理论位置、运动及触测指令,下位机回复机器实际位置及触测结果,在上位机内由测量软件进行分析,计算等。
下位机是一块控制卡为核心的简化计算机,DOS操作系统,控制卡插在下位机内。
控制软件安装并运行在下位机内,负责控制机器的运动与状态的监测等。
由于下位机采用DOS操作系统,保证了控制逻辑的严谨和控制时序的准确,从而提高了控制系统的稳定性与可靠性,由于上下位机严格分开,用户无法对下位机进行操作,避免了病毒的干扰和误操作破坏控制程序等引起的控制混乱等。
上下位机之间通过[串口或网卡等方式通讯。
控制系统B3C-LC、B3CS、FBPC、SHARPE32、TUTOR P等都是上下位机式。
2. 集成一体式
上位机采用标准的PC机或工业控制机等,Windows操作系统,控制卡也插在上位机内,上位机不但安装并运行测量软件,也同时安装并运动控制软件,测量软件与控制软件之间通过DDE等试式通讯,利用Windows的分时控制实现多任务的处理。
对于一体式结构的数控系统,Windows系统本身的不稳定因素严重影响了其稳定性与可靠性;由于用户可以随意对计算机进行操作,很容易遭到病毒的攻击,并可能因为误操作等破坏控制程序,所有这些都可能造成控制的混乱并引起飞车等严重事故。
数控系统的功能
控制系统:B3C-LC B3CS B6CS FB11等。
根据用户所选择的三坐标测量仪的功能配备不同的系统。
这几种数控系统都采用了先进的32位高速运动控制芯片,与上位机的测量软件之间通过串行口或网卡通讯。
使用TESTSOFT软件和AUTOTUNE软件进行自动调试与优化,可保证机器运行在最佳工作状态。
1. TESTSOFT是一功能完善的调试与自检软件,在TESTSOFT中,可检查数控系统汉前的工作状态与错误信息等,并可修改,调试所有的系统参数,B3C系列和FB11系列控制系统的驱
动器和细分器都采用的是电子电位器,可以通过修改参数直接调试驱动器的各电位器,如果机器所采用的光栅是模拟信号的,可实现光栅信号幅值,相伴及零位的半自动调试,并可在TESTSOFT中完成转台、测头、手腕等附件的调试。
2. 具有专利技术的AUTOTUNE自动调试软件
B3C系列及FB控制系统运动状态及性能的调整,完全由AUTOTUNE自动调试软件实现,不需要对硬件作任何调整,在调试主机时AUTOTUNE软件可以自动生成PID参数,自动调整
光栅参数及功率驱动器的参数,从面优化了光栅信号和自动调节伺服放大器信号,确保了控制系统工作在最佳的运动状态,实现了测量机整机安装,调试的高效率和高性能。
3.主要控制系统分类
(1)FB11系列
FB11系列控制系统主要支持单水平臂测量机和小型测量系统。
该控制系统支持一系列选项,包括RENISHAW的PHxx系列旋转测座
(2)B3C-LC系列
B3C-LC系列控制系统适用于单臂或双臂水平臂式测量机以及中小型的测量系统。
该控制系统能够支持一系列选项,包括DEA的CW43L关节测腕、RENISHAW的PHxx 系列旋转测座、DIGISCAN和PERCEPTRON的激光测头以及NC100光学测头。
(3)B3CS/B6CS系列
B3CS/B6CS控制系统适用于单臂或双臂的测量系统以及任何尺寸的测量系统。
该控制系统能够支持任何选项,包括转台。
同时,该系列还装有热交换系统和温度调节系统,以便于安装在苛刻的环境条件下。
B3CS SF3系列:支持所有的选项(除了双驱动)
B3CS SFB系列:基本型
B3CS SFW/FW3系列:在控制系统上集合了键盘,显示器和打印机,并具备空气调节装置。
B6CS SF3系列:类似于B3CS SF3,但支持包括双驱动在内的任何选项,主要适用于功耗较大的大龙门式测量机。
4.丰富的控制功能
(1)具有FLY功能
具有连续运动轴迹插补技术和真正三维矢量功能,通过减少
停顿和拐角将各轴运动进行整合,从而确保坐标测量机各轴的高速平稳运行。
(2)支持多种温度补偿系统
不但具有常见的线性测试补偿,并具有独特的ACTIV结构测试补偿,可补偿环境温度变化引起的机器结构变形,有效地提高了系统的测量精度,降低了对环境温度的要求,使三坐标测量机可以使用于车间温度环境。
(3)可控制扫描测头(如LSP,SP25)
支持连续扫描功能,可使用由B3C-LC控制的三坐标测量机应用于逆向工程和钣件的测量中。
如上所述,CNC自动测量是通过设定的运行路径并选用插补运算去控制测头的运行轨迹。
但对于并不知道轮廓曲面的工件,无法进行插补运算。
扫描测头与工件表面接触时,测头位移的方向是接触点曲线的法线方向,而测头前进方向就是该点的切线方向。
扫描测头的自动扫描控制的办法就是采用这种采样一点,运算一次,进给一步,使测头从开始点一直扫描到终止点。
由于扫描过程中的采样点数量很大,且要随时运算,对数据的传输速度要求很高,一般使用网卡通讯。
(4)支持非接触测头
在众多的控制系统中,对接触式测头的支持和处理是通用功能,但是随着科技的发展,非接触式测头如光学和激光扫描测头等的精度日益提高,其应用范围不断扩大,B3C系列控制系统提供了对各种主要非接触测头的完全支持,这样扩大了测量机的应用范围。
(5)可控制连续扫描测头
意大利DEA独有专利的测头CW43L连续旋转关节可代替PH10M,能够完全应用于有B3C 控制的坐标测量机和测量机器人上。
CW43是腕具有连续定位功能,可配置自旋转中心长度达674mm的测头,在测量空间内,可接近被测工件任意方位。
CW43L连续测腕避免了Renishaw 测座只按7.5度旋转的限制。
(6)支持双光栅/双驱动系统
双光栅/双驱动技术主要应用在大型高架桥测量机上,双光栅的作用是补偿栋梁在运动和测量时的角摆,提高系统的测量精度。
而双驱动系统可有效地减少栋梁在运动和测量时的角摆,提高系统的运动特性。
与通常的双光栅/双驱动系统不同,Delta,Lambda等双驱动的主机上具有LVDT传感器。
副轴驱动器也使用主轴驱动器的命令值,用LVDT传感器测量主/副轴的偏摆,
来补偿副轴的驱动信号,副轴光栅只用于计数。
这种控制模式的好处是:
A:不会因为光栅计数的变化而引起双驱动的干涉。
B:对于控制软件来说,是普通的三轴控制,四轴计算,提高了系统的可靠性。
(7)支持自动上下料系统
在生产装配自动化车间里,工件的自动装卸是柔性制造系统的一个突出特点,而B3C系列控制系统可完全控制自动上下料系统,使自动上下料系统与测量机之间自动协调工作,而不相互冲突,配合测量机和测量机器人实现工厂自动化或生产过程的质量控制。
(8)支持柔性夹具系统
专用夹具系统由于其装夹特性和成本昂贵,专用性强等特点,在机械工业制造中是一项很需
要而又困难的事情,通用夹具和柔性夹具因具通用性强和节约成本特点一直是制造业努力的方向。
B3C控制系统可以为FIVE等柔性夹具系统提供驱动控制,并按被测工件的特点和位置在测量
软件中建立坐标系。
(9)远程控制功对于大型测量机来说,由于计算机相距较远,操作很麻烦,远程控制面板(Remote Control Panel)可解决此问题。
在远程控制面板上,有显示屏及许多功能键,可控制机器回零,列出已有的测量程序,运行测量程序,暂停或中止机器的运行等,并可显示机器当前状态,坐标值、测量的结果等信息。
5. 完善的保护功能
(1)应急保护电路
B3C的MIX01卡上,有测量机的紧急链电路。
系统的控制板、操纵盒、机器的I/O端口
和其他机电单元均连接到它上面。
紧急电路由一系列电器件(各种电阻、按钮各断电器)串联而成。
断开单个器件能出现紧急状态,从面切断到电机的电源。
PWM卡(驱动器)上的制动电路由继电器和电阻构成。
在紧急情况下,通过继电器连接到电阻。
电阻消耗了电机集蓄的能量,可使机器马上停止运动。
(2)超速保护
发生机器超速的因素很多,如:光栅计数故障、电机故障、机械传动故障、驱动器故障等,机器发生超速最危险也是用户最担心的问题。
B3C完善的超速保护功能可使测量机在即使开坏
的情况下也可以及时刹车,防止碰撞事故发生。
(3)两级反馈系统
从测速机组反馈信号到驱动器的速度放大单元构成第一层反馈,属于速度环。
从光栅经过细分器的反馈信号到微处理器,经过处理再到机械传动结构,构成第二层反馈,属于位置环。
B3C
具备读取各种位置参数,并作相应处理,可以防止很多意外事故的发生。
(4)气压保护
当气压不足或气源泄漏时,系统会及时报警,并停止机器运行,从而防止对机械部件的损坏。
(5)支持多臂防碰撞功能
在最通常的应用中,例如:双水平臂测量机,每一臂配一个控制系统,两个控制系统的关系是一主一辅,除此还有更重要的应用是一台控制系统连接两个水平臂,并且可以控制两个水平臂的运动,当两个水平擘接近时使其运动错开,防止碰撞。
(6)远线外保护功能
作业区如果有远红外装置作为保护使用,那么B3C系统内有支持远红外功能的设置,从而
使其具备红外控制特性。