Royal关节臂使用手册

1、 ra3系列关节臂测量机用户手册如洋精密科技有限公司royal precision technology co. ltd.ra3系列关节臂测量机ra3 series articulated coordinate measuring machine用户手册.©2010-2015 版权所有 all rights reserved rev.a重要说明为了使您更好地了解仪器性能，正确、安全地使用本系列关节臂测量机，请您在使用前仔细阅读本手册，并妥善保存备用。为便于阅读，本手册中的部分插图和显示内容作了简化处理。由于本产品的不断更新和改进，本手册内容可能与用户最终产品规格和参数存在差异，最终产

2、品规格和参数以用户购买产品包装内的手册或规格书为准。本公司尽力保证本手册中全部内容的正确性与可靠性，但是疏漏之处在所难免，公司将不为此承担任何法律责任。本手册内容只限于此类产品的最终用户自行使用，本公司未授权任何单位和个人在未征得本公司书面同意下散发、传播和引用本手册任何内容，为此造成的一切法律责任本公司将追究到底。如洋精密科技有限公司 版权所有本产品由如洋精密科技有限公司设计生产获取进一步信息，请联系：如洋精密科技有限公司(九江)地址：江西省九江市开发区恒盛科技园5#101室邮编：332000电话：真：司主页： http

3、:/www.royal-目 录1产品概述1.1设计用途51.2工作环境51.3使用注意事项52 功能描述2.1仪器组成62.2测量原理72.3产品特性83部件描述3.1仪器开箱检验83.2测量机主机93.3仪器固定安 103.4测量软件 114操作指南4.1放置仪器134.2连接电源及信号线14软件及驱动程序安装5.1 系统需求145.2 测量软件powerinspect安装 155.3 软件协议及授权配置185.4 驱动程序安装186软件操作指南6.1上位机软件afcmm操作步骤216.2测量软件powerinspect操作步骤 227技术数据7.1产品规格说明 237.2测量机主机 247

4、.3电源供应247.4 包装箱（测量机和磁性吸盘）258保养与故障分析259保修2610测量机选配件 2611技术支持 28 1产品概述1.1设计用途关节臂坐标测量机又称“柔性三坐标测量臂”或“便携式三坐标测量机”（portable cmm，或pcmm），是二十世纪八十年代末发展起来的一种三维测量手段。近年来，随着精度和稳定性的提高，关节臂坐标测量机的应用得到快速发展。传统的台式、龙门式和桥式三坐标测量仪的三个坐标全部采用移动副，需要一个庞大的高精度平台和导轨，使得产品成本居高不下。与传统的台式、桥式和龙门式等全移动副三坐标测量机相比，智能关节坐标测量机是一种全新的技术密集、经济适用的三坐标测

5、量设备，它采用开链全转动副结构、彻底摒弃了传统三坐标测量机的平台和导轨，使得产品重量和体积大幅度减小，产品价格将大幅度降低，使用便捷性和对使用环境的要求大为改善，轻便简捷，物美价廉。而且可使三坐标测量机走出实验室，进入车间和现场。如洋精密科技有限公司生产的roya系列关节臂坐标测量机是一种新型精密测量仪器，主要用于制造业的产品及零部件形体几何参数测量。广泛应用于汽车生产线、飞机维修、船舶制造、机车生产、模具制造等领域。适用于汽车生产线的在线检测，重要部位安装位置的检测，逆向设计；航空工业飞机及飞行器行架的定位安装，外形尺寸的检测、维修，导轨检测；船舶、舰艇设备定位安装，大型工件的现场行位检测；

6、玩具、五金家电、运动器材的开发和逆向设计。1.2工作环境 仪器的使用环境必须符合测量设备使用要求：u 洁净的环境u 低震动u 无过大机械应力u 无强电磁干扰1.3使用注意事项u 保证仪器的密闭请勿拆除自准直仪外壳或触碰内部元件。请勿将液体、流状物或微小金属物品进入仪器内部，由此可能会导致无法操作，严重的可能会引发火灾。u 电磁场干扰请勿在强电磁场内运行自准直仪，使用中应采取适当的防护措施进行静电防护。u 运输在需要运输时，请使用仪器的原始包装。u 清洁请勿使用有腐蚀性的清洁剂清洁仪器外表面。2 功能描述2.1仪器组成ra3系列关节臂测量机组成如图2-1系统组成图，工作时由1固定平台、2磁性表座

7、（或吸盘、三脚架）、3测量机主机、4电脑及软件、5测头几部分组成。测量时必须稳定固定在平台上（不要求水平但要求整个测量过程保持测量机及被测工件的相对位置稳定），测量机主机通过吸盘或螺钉固定，便携式计算机通过usb信号线连接主机，软件完成测量数据采集和处理并生产测量报告。图2-1 系统组成2.2测量原理图2-2 ra5关节臂组成原理图测量机由三根刚体臂、六个活动关节和一个测头组成。三根臂相互连接，其中一个为固定臂，它安装在任意基座上，以支撑测量机所有部件，另外两个活动臂可运动于空间任意位置，以适应测量需要，其中一个为中间臂，一个为末端臂并在此尾端安装测头。第一根固定臂与第二根中间臂之间、第二根与

8、第三根末端臂之间、第三根与接触测头之间均为关节式连接，可作空间回转，而每个活动关节装有相互垂直的回转角传感器，可测量各个臂和测头在空间的位置。每个关节的回转中心和相应的活动臂构成一个极坐标系统，回转角即极角由传感器测量，而活动臂两端关节回转中心距离为极坐标的极径长度，可见该测量系统是由三个串连的极坐标系统组成，当测头与被测件接触时，测量系统可给出测头在空间的三维位置信息，测头与被测件在不同部位接触时，根据所建立的测量数学模型，由计算机给出被测参数实际值。2.3产品特性n 采用绝对式高精度编码器，确保仪器精度和稳定性；n 采用军工品质的导电滑环，所有各关节可以无限旋转；n 联机简单方便，只要通过

9、一根usb线连接电脑即可；n 宽工作温度范围，能在10-40的环境温度下可靠使用；n 航空碳纤维管臂身，重量轻变形小；n 开模制造的标准关节，使工作过程高度稳定；n 可配备电池模块，在无电源情况下完成现场测量，避免突然断电导致的数据丢失；n 多种安装组件、renishaw全系列测头可供选择，测头更换简单；n 具有多种安装方式；三脚架、磁性表座（磁性吸盘）和u型夹等，可实现现场快速测量；3部件描述3.1仪器开箱检验 该仪器使用专门为royal ra3系列测量机存储和运输设计的包装箱来装运。ra5系列测量机标准配置为（具体配置参见装箱单）项目名称规格型号数量1关节坐标测量机主机ra31台2标准测头

10、51个3计算机（含测量软件，不包括专用测量软件）1台4软件解密狗1个5电源适配器1根6usb数据线1根7磁性表座3个8包装箱1个9内六角螺钉m6×203个10内六角扳手m61个11测头安装专用扳手1个在收货后，用户应立即检查仪器的部件与装箱单是否吻合！ 资料清单项目名称数量1powerinspect软件光盘1张2royal使用手册1本3powerinspect软件操作说明书1本4驱动程序、资料光盘1张3.2测量机主机ra3测量机主机完成坐标位置的采集及传输。包括六个回转关节、六个角度编码器及测头。整个系统串联而成构成一个极坐标测量系统。测量机内部具有数据采集电路完成角度等信号的传输。

11、六个回转关节 六个传感器 测头 测量机主体部分 信号处理电路 计算机及软件us接口图3-1测量机主机 3.3仪器固定安装为满足仪器在各种场合均能方便测量，提供了多种安装固定方式，使用时请根据使用条件选择一种安装方式。方式一：磁性表座安装方式（图3-3），这种安装方式适用于具有磁性的安装底座（注：磁性表座要呈120度角），比如铸铁平板、金属底座。方式二：u型夹安装方式（图3-4），这种安装方式适用于薄壁型、又不带磁性的底座，依靠u型夹将仪器与底座固定在一起。图3-3磁性表座安装图3-4u型夹安装方式三：螺钉紧固安装（图3-5），采用6个m6×20的内六角螺钉将仪器底座与平台固定在一起，

12、适用于带螺钉孔的大理石平台等。方式四：磁性吸盘（选配）安装（图3-6），采用6个m6×20的内六角螺钉将仪器底座与磁性吸盘固定在一起，然后将磁性吸盘放置在铸铁平板上，打开磁力开关固定吸盘。图3-5螺钉紧固安装图3-6 磁性吸盘安装方式五：三脚架（选配）安装（图3-7），采用6个m6×20的内六角螺钉将仪器底座与台面固定在一起。图3-7三脚架安装3.4测量软件测量软件分为两个部分：第一部分是afcmm.exe软件，第二部分是powerinspect。两部分共同完成测量工作。 图3-8 测量软件图标.软件afcmm软件是如洋公司开发的具有自主知识产权的测量软件，主要负责如洋测量

13、臂的数据采集、数据处理，界面简洁美观、性能稳定可靠，得到了用户及业内专家的高度评价。具有如下特点：1）简洁友好的用户界面，能直观形象的显示仪器的姿态、角度和坐标信息；2）性能稳定可靠，在如洋测量臂和powerinspect测量软件之间起到一个桥梁作用；3）操作简单明了，一键操作即可完成测量参数的配置，机器的诊断等功能；4）占用用户资源少；4）兼容性高，可稳定运行在各种windows操作平台。图3-9 afcmm软件界面.软件 powerinspect是一套基于cad的完整检测系统，结合测量装置可对零件进行测量。测量装置可以是手动和数控三坐标测量机，测量臂，光学测量设备和数控机床工具。 在pow

14、erinspect标准的windows界面下，可以快速检测，并以hrml格式或microsoft excel格式产生高质量的报告。检测报告包括图示，列表和统计数据，满足设计需要，符合国际标准。 强有力的计算模块nurbs在检测过程中为用户提供实时的结果，屏幕上细致的图形显示了每个测量点的反馈结果。 powerinspect接受delcam其他产品生产的数据模型，或标准文件格式，例如iges。如果购买了ps-exchange转换接口，powerinspect可以直接导入大多数非delcam包产生的数据，例如catia，unigraphics，ideas等。 powerinspect有一个美观易用

15、的用户界面，仅需极少的时间就可熟悉软件的使用，因此，基本的培训只需一天时间。powerinspect为用户提供：l 和主流cad文件格式的比较。l 快速对齐。即使是复杂自由形体，也可以实现。l 用户定义的截面检测。l 沿零件边缘检测。l 全几何测量。l 通过cad名义值产生检测特征。l 一步一步的检查几何特征的尺寸及公差的向导。l 被测实体的点、线框、和曲面的报告。l cad操作包括曲面偏置。4操作指南4.1放置仪器l 从包装箱内取出测量机，取出时要小心，仪器各个关节同时从箱中拉出；l 用螺钉将磁性表座与测量机底座的卡槽连接起来（详见安装方式），将测量机固定在平板上，并将磁性表座的开关档拨至“

16、on”处;l 为保证安全，请切记任何时候都要按照下图右边姿态放置，不让机器顺着2号关节倒下，否则将产生毁灭性的后果。图4-1测量机主机放置4.2连接电源及数据线l 将电源线连接至220v交流电源插座上，另一头接在测量机的插孔处，数据线一头接至计算机的usb口上，另一头接在测量机的插孔处；l 将powerinspect解密狗插在电脑usb口上；l 分别打开afcmm、powerinspect软件即可开始测量。l 转动6个关节，使每个关节转动直到每个关节都过零才能开始测量。软件及驱动程序安装5.1 系统需求1、硬件要求（powerinspect对硬件的要求）：表5.1 硬件参数对比要求进行点云操作

17、不要求进行点云操作推荐配置最小配置推荐配置最小配置cpuintel pentium iv 3.0ghz 双核（或其它等效处理器）intel pentium iv 1.8ghz（或其它等效处理器）intel pentium iv1.5ghz（或其它等效处理器）intel pentium ii 800mhz（或其它等效处理器）内存1.5gb512mb512mb256mb硬盘60gb（其中要求系统临时存储空间要大于10gb，即c盘一般不小于20gb）20gb（其中要求5gb临时存储空间）2gb剩余空间250mb剩余空间显示卡nvidia quadro4380 xgl（注意：不支持ati系列）。nvi

18、dia fx 500（注意：不支持ati系列）nvidia quadro4380 xgl（注意：不支持ati系列）nvidia geforce4（注意：不支持ati系列）注：如果要导入比较大的cad模型，就需选用更快的处理器，更大的内存，更新最新的显示卡。2、操作系统（powerinspect对操作系统的要求）powerinspect要求安装在windows xp professional操作系统上，其中windows 2000，windows nt 4.0，windows 98，windows 98 se以及windows me等操作系统不支持powerinspect4.3运行。（如果要在w

19、indows vista下使用powerinspect，则需要添加补丁）3、浏览器powerinspect要求ie7.0或更新的版本，用户可以从微软的官方网站上下载最新的升级包（4、微软.net 架构1.1powerinspect中一些可选的的插件和功能要求有微软.net架构的支持（在powerinspect安装的过程中已经包括）。5、解密狗和许可证文件只有同时拥有解密狗和许可证文件，powerinspect才能使用，两者都可以向delcam 软件零售商索取。在首次使用时，请核对计算机上的日期和时间，否则可能导致powerinspect不能正确的验证许可证文件。在安装powerinspect时

20、，解密狗以及其它的类似设备不能插在pc上，直到软件安装完成，并且计算机重新启动以后才能插上解密狗。5.2 测量软件powerinspect安装1、插入powerinspect安装光盘后，powerinspect安装程序将会自动运行，如果没有运行，则可以手动的在资源管理器内查看光盘的内容，找到“setup.exe”文件，双击运行；这时程序会询问是否要阅读“安装说明”， 选择“是”查看文档，选择“否”直接安装程序，我们选择“否”；图5-1 查看安装说明对话框2、稍后出现“欢迎使用”对话框，单击“next”开始安装；图5-2 安装程序“欢迎使用”对话框如果操作系统内安装的软件不支持powerinsp

21、ect4.3运行，则这时安装程序要对操作系统进行更新（比如对ie、.net1.1等），并且在更新完成以后，要重启计算机（注：计算机重启时不要拿出安装光盘），重新启动以后安装程序会自动开始安装powerinspect4.3。 3、在软件使用授权对话框中，单击“yes”，同意许可文件说明；图5-3 软件使用授权对话框4、在安装目录对话框中，按照程序默认的安装目录，单击“next” 按钮；图5-4 选择安装目录对话框5、在安装类型选择对话框中，选择第一项“manual”(程序默认就是这个选项)，点击“next”按钮；图5-5 安装类型选择对话框6、转到应用程序安装界面，等待安装程序执行文件拷贝任务；

22、图5-6 应用程序安装界面7、应用程序安装完毕以后会出现“warning”对话框，提示要将usb类型的解密设备移去（比如：powerinspect解密狗这样的设备），单击确定按钮；图5-7 “warning”对话框8、稍后会出现“severe”对话框，提示添加图标出错（这个bug是由软件汉化引起的，不影响软件的使用），连续点击“确定”按钮；图5-8 “severe”对话框9、直到出现“information”对话框，提示在使用软件之前要阅读安装说明，并备份报告模版，点击“确定”按钮；图5-9 安装信息对话框10、出现“安装完成”对话框，选择“yes,i want to restart my c

23、omputer now.”项，点击“finish”结束安装，重新启动计算机。图5-10 安装完成对话框5.3 软件协议及授权配置 1、将“协议”文件夹内“royal”文件夹拷贝至 powerinspect 安装目录下的drivers文件夹内；（默认“c:program filesdelcampowerinspect 12.1.0sysexec64drivers”）2、在目录“c:dcamconfig”下新建文件夹“pass”，从“授权”文件夹内找到“pass.paf”文件，并将其拷贝至目录“c:dcamconfigpass”下；3、将afcmm 文件夹拷贝至硬盘（任意位置）上，并建立afcmm

24、.exe快捷方式至桌面。5.4 驱动程序安装usb驱动安装：1、在“驱动程序”文件夹内找到“silabs”文件夹，拷贝在c盘根目录下； 2、将usb数据线和电源线分别与测量机和计算机联接，并且给测量机上电，这时计算机会出现发现新硬件对话框，选择“否，暂时不”选项，点击“下一步”；图5-11 硬件更新向导“第一步”对话框3、在硬件更新向导对话框中，选择“从列表或指定位置安装”，点击“下一步”；图5-12 硬件更新向导“第二步”对话框4、在硬件更新向导对话框中，选择“在搜索中包括这个位置”选项，点击“浏览”按钮定位到“c:silabsmcucp210xwin2k_xp”目录下，点击“下一步”；图5

25、-13 硬件更新向导“第三步”对话框5、在找到新的硬件对话框中，点击“完成”按钮，完成找到新硬件向导；图5-14 找到新的硬件对话框6、稍后会再一次出现硬件更新向导“第一步”对话框，点击“下一步”（ 操作同上）；图5-15 硬件更新向导“第一步”对话框7、操作同上，点击“下一步”；图5-16 硬件更新向导“第二步”对话框8、操作同上，点击“下一步”；图5-17 硬件更新向导“第三步”对话框9、最后，点击“完成”按钮，完成硬件驱动程序的安装；图5-18 安装结束对话框6、软件操作指南6.1上位机软件afcmm操作步骤1、测量机参数配置在v6/afcm/afcmmconfig.xml文件<m

26、ath name="g7*"> </math>字段内选择文件名，该文件名应该与”mac”文件夹下的"g5*"文件名一样，但是要除去扩展名”*.mac”2、端口配置在启动afcmm.exe之前，确定测量机占用的串口位置，若使用的是usb线连接，则右键单击“我的电脑”，选择“管理”，在“计算机管理”页面中选择“设备管理器”，在列表的右侧双击“端口（com和lpt）”，查看测量机占用的是哪一个串口，如图6.1所示，cp210x usb to uart bridge controller (com3)为要选择的串口； 若使用的是蓝牙模块，则点击

27、电脑显示屏的右下角蓝牙连接图标，添加新连接。打开v6afcmmafcmm.cfg文件，确定“server port=“2200”,完成初时配置，以后使用不需要重复配置；图6-1 端口连接查看6.2测量软件powerinspect操作步骤1、双击桌面上的powerinspect图标，第一次启动powerinspect 时， delcam cmmdriver 驱动配置对话框首先出现。在使用前，要激活连接协议。图6-3powerinspect协议配置对话框2、点击“选取” 按钮，出现“选取连接协议”对话框，选择royal，点击“接受”按钮；图6-4选取连接协议对话框3、在powerinspect协议

28、配置对话框中点击“关闭”按钮，从主工具栏中选择cmm工具栏切换按钮。cmm工具栏出现；图6-5 cmm工具栏4、单击 按钮，连接到cmm，打开跟踪方框 ，并与afcmm坐标窗口比较，两者的坐标值应该一致；图6-6 测头坐标值跟踪对话框5、单击按钮，单击后出现测头配置对话框，分别填入“测头直径”实际值，最后点击“ok”，开始使用测量机；图6-7测头参数配置对话框其它详细的测量操作请查看本文件夹内的另一操作文档“关节坐标测量机软件手册”，以及相应的纸质文件。7技术数据7.产品规格说明² 测量范围：关节臂展开绕主轴旋转一周，测头轨迹形成圆的直径，一般用m表示。² 空间精度：在测量

29、范围内，多次测量具有标准长度检定值的标准件的长度。标准件放置在不同的位置，进行多次测量。长度精度值即为实际测量长度和理论长度值之间的标准偏差。² 单点重复性：标准锥窝放置于设备前方,从多个方向测量标准锥窝,计算出点的偏差以及每个点到标准锥窝平均中心的标准偏差。7.测量机主机图7-1 测量机主机图7-2 测量机主机外型尺寸表7.1 测量机主机外型尺寸（单位mm）型号规格ra315ra320ra325ra330ra335a304304b420580c370498d1701707.电源供应测量机的各种技术参数及使用要求现归纳如下，请认真对照表内各种参数使用。表7.2 产品技术参数产品规格/指标电气特性工作环境要求产品型号ra3系列电压范围ac100220v大气温度15-25摄氏度测量范围2m(以ra320为例)输出电流3a大气压力580mmhg800mmhg空间精度0.15mm(2)输出电压5v相对湿度1090%（无冷凝时）单点重复性0.10mm(2)频率范围50/60hz最大功耗15w重量外形尺寸主机