传感器在坐标测量仪中的应用

1、个人收集整 -仅供参考学习_传感器在三坐标测量仪中地应用三坐标测量机是一类大型精密测量仪器.它具有空间二个相互垂直地运动导轨和祁应地二个坐标地位移测量装置 ，并配有不同性能地测量头、实现对空间点、线、面 及其相互位置呐测量.一、三坐标测量仪地传感检测系统二：坐标测量仪地种类较多，性能各异,但其构成框图大多如图15 11所示.三坐标测量仪由机械部分、ATMEL代理商计算机和二坐标测量仪系统软件部分、测量系统、测量头(探b5E2RGbCAP头)及附件构成.其中测量系统对三坐标测量仅地测量精度、成本影响较大.测量系统种类很多,按其性质可分为机械式测量系统、光学式测量系统和电学式测星系统 1)机械式测

2、量系统 机械式测量系统在现代坐标测量仪上/、V用已经很少.(2) 光学式测旦系统最常见地是光栅测量系统.它是利用美尔条纹原理检测坐你地移 动量.由于光栅精度高，信号样易纫分，因此,现代二坐标测量仪，持别足计量型测量仪，更 多采用这种测量系统.使用令箭保持清洁地工作环境.除光栅测量系统外，其他光学式测量 系统尚有光学读数刻线尺、光电显微镜和光学编码器、激光下涉仪等，(3) 电学式测星系统最常见地是感应同步器测量系统和磁尺测量系统.感府同枣器地特点足成本低,对环境地适应性强、个伯灰尘和油污 ，精度在Lm内通常可达I o Mm,常 用十少产型三坐标测量仪舷尺也心容易制造、成本低品安装等优点其精度略低

3、3 :感应向步器，在600 n,m内约为主10 J1 ” ,在中、高精度三坐标测旦仪L应用较少二、三坐标测量仪地测量探头;坐标测量探头安装在各轴地下端被侧物不同v测旦探头地形式也不向 v阁懒一12为常用地儿种形式三坐标测量仪地测量探头按测量方法分为接触式和非接触式购大类单片机接触式测头应用比定心显融傥卧式搖触/回转式平面探头削H定“光灯延忡夹具冋转盍 四均分探按头夹持報 实头探测头>*<冋转式同形擁头N1圆柱形探/接驢检昨I控制器 电于探头且卧盍採头夹真较厂没,非接触式测头多用于一些特殊场合地测量接触式测头可分为硬测头和软测头两类.plEanqFDPw硬测头多为机械测头主要用于手动

4、测里和精度要求不高地场合，现代三坐标测量仪（特别是L' N（”三坐标测量仪）牧少使用这种测量头软测头是目前三坐标测量仪普遍使用地测 量头软侧又主要有触发式测头和三维测微洲头二维测微测头亩模拟测头和数字测头模拟测头多采用电感传感器；数宁测头多采用光栅传感器这里只介绍触发式测头和二维电感测头.(1)触发式测头 亦称电触式测头，其作用是瞄准它可用于“飞越”测量，即在检测过 程中测头缓缓前进，当测头接触工件并过零点时，侧头即自动发出信号，采集各坐标值，而 测头则不滞要川rj停止或退回即允许若干毫米地超程.触发式测头地结构形式很多，图15 13是其中之一 测头主体是由上主体 3与下底座10及二根

5、肪转杆2组成,用三 个螺订紧固成一体测杆11装在测杆座7L,其底面装宙120 “均布地三个圆柱体 入圆柞体8与浆在下底座地6个钢球9两两相配、dl成三刘钢球接触剐测杆座为一 半球形,顶部有一压力弹簧6向卜压紧、4A三对接触副自动接触弹簧力大小用3个 测力调整螺丝5调节为广防止洲杆压在运动中绕轴N转动,采用了防转杆2,测杆比上地防转槽是为了粗略地防jL产生大胸tU转角W使接触副钳5L.电路导线内颓爬4引出触发式洲头地工作原理相当于零伙发信斤关肖二对钢球接触副均匀接触时，测杆处于零位当测杆与被测件接触时，测杆被推向仟一方向发生偏转或顶起，此DXDiTa9E3d 时三对钢球接触副必然有一对脱开、电路

6、方即断开，随即发出过零信号，同时指示灯点亮当测杆与被侧件脱离后、外力消失，由于压力弹簧6地作用,使洲杆回到原始 位置这种测头地单向审复稍度V1ym.测头测扦长度J与触点至中心地半径f之间地比例关系将影响瞄准精度，一般f/地比值胆大，瞄准精度越高洲杆轴线方 向地测力为) 3 “1N,侧杆垂直方向地测力为 01 一 r 3NAtmel测端直径、洲端接触 RTCrpUDGiT变形及测杆变形地系统值，可按巴结定地数值在计算机中修止h螺钉2防转抒3 上主体4插座5*测力调整螺丝6压力弹簧7.测杆座&圆柱体9钢球10. F底座11.测杆12.探测头三维电感侧头三维电感洲头有钢球式、双片簧式等不同地

7、结构形式其中双片笛式 5PCzVD7HxA又有不同地结构设计这里仅介绍一种双片簧式三绝电感测量测头闻15 14是一种三层式地结构形式，三向测微出广至下按f、y1?排列，伶层结构基本相同各层结构均由三部 分组成：一是感受部分它由电感传感器7组成,当测杆发生位移时,各向传感器发出各自 地信号二是测力机构采用电磁式测力机构8,当测杆向一个方向运动时、为了顶加测力 ，电磁洲力机构向肋测方向产生电磁测力，同时给测杆一个预偏量当测杆与工件接触时，即推 压删 http:/wwwebvhk/atmel/mcl.iLBHrnAiLg杆,直至过零发出信号.这一道程完成后，电磁测力又按新地测量要求施加到该方向如果个

8、侧微坐标被锁紧亿宾微电子则此坐标地电磁力应释放开于是零位锁紧机构三向测头地三个方向 XHAQX74J0X不一定同时L作,往往需要锁紧一向或两向（有地测头不需锁紧）.锁紧机构用电磁铁操纵需要锁紧时，将线圈136少量流断开则衔钦 N被一一块水久磁铁11吸引向上 运动,衔铁可绕片簧12转动而使阅锥销9插入小LDAYtRyKfE 座15地扎内将该方向锁紧在零位1 测杆座 Z螺钉3销子4螺母5.弹簧6*壳体7电感传感器&测力机构9圆锥销小座I】永久磁铁12片簧13线圈】4衔铁1鼻探测头肖需要打开锁紧时，将线圈13通以电流,其电磁力克服永久磁铁11地吸力，将锥 销从小座地孔中拔出，成为自由状忠测杆

9、腔I装在最F层Z方向地片簧机构卜 为了平衡共更量采用弹簧5吊并,并没置螺旋调整机构来调整平衡力地大小销子3为了防止螺母4转动而设置.它可在螺毋4地外因槽内滑动.测杆座I上 装有!个探头,N方便地对各种工件进行测量该测头地电感传感器地重复精度为 o 1P rn.包括平行片笑机构等在内测头总误差为o. 5flm.非接触测头地优点在 J:测头不与被测1：件接触，因地无测力,4 ;划伤工件同时也可快速测量G非接触测头地种类较多，在三坐标测量仪上常用激光测头、光学测头、电视扫描测头等.wxq$#版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理 版权为个人所有This article in

10、eludes some parts, in cludi ng text,pictures, and desig n. Copyright is pers onalownership. zzz6ZB2Ltk用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及 其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关 法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外,将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人 地书面许可，并支付报酬.dvzfvkwMHUsers may use the contents or services of thisarticle for p

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