三次元坐标量测仪介绍，没有更全！（下）

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三次元坐标量测仪三次元量测仪之组成构件三次元量测仪式由硬设备和软件两大项所组成
硬体设备：包括轴向导引机构、量测系统（光学尺）、进给机构和旋转平台等。

软体部分：包括量测数据处理和量测功能多少（如量测凸轮、齿轮、曲面、轮廓等）需依软件写作多寡而定。轴向导引机构其目的在于承受负载、具有刚性等，使轴向运动时保持其量测精度，通常轴向倒轨与轴承之接触面均需精密加工。常用导引机构有空气轴承导轨、滚子轴承导轨和滚珠或滚子导轨等三直种。

空气轴承导轨
空气轴承有自动平均的效果，即在其承载面积内由引导面到空气轴承间的空隙可以被平均，使导引面之表面粗糙度的影响减少。从时在导轨轴向移动时，无摩擦的作用在，因此具有无迟滞的优点，这些优点使得空气轴承广泛应用在大多数的三次元量测仪。
滚子轴承导轨

滚子轴承导引的精度是依据轴承的偏摆程度与导引表面真直度而定。因此三次元量测仪需要应用精度较高的滚子轴承，有需较厚的外环，以承受较大的荷重。优点为不需具备气压源，体积较小、可得较大刚性和较高精度。

滚珠或滚子导轨

使用滚珠或滚子导轨的三次元量测仪需要特别小心，因滚珠或滚子的直径所造成的差异将影响导轨的精度。若滚珠或滚子的直径在允许范围时，其移动件之下均匀配合滚子或滚珠，使移动件不易产生扭曲变形，因而可得较高的精度。
坐标量测系统三次元量床量测系统，通常在三个轴分别有线性量测系统。线性量测原理常用莫瑞（Moire）条纹及线性编码器等两种。

莫瑞条纹编码器

由线条粗细与间距均相等之并行线，若两组并行线重迭在一起且形成一为固定、一为可移动，当主刻度尺与游动刻度尺以某一角度安置，此时即可产生莫瑞效应，移动尺移动时即可产生与本刻度尺垂直之名按条纹呈现上下移动，此迭纹称之为莫瑞条纹或为迭纹的一种。
线性编码器俗称光学尺，有(a)穿透式、(b)反射式，其量测原理均相同，游动尺和光源、光电管等同步移动，当游动尺沿主尺移动，光电管接受的光能量以正弦波的方式改变，转换成电子讯号后，其震幅也成正弦波的方式随着光的明暗变化。 进给机构进给机构是应用在CNC或是马达驱动是三次元量测仪，其典型的驱动系统有齿条与小齿轮机构、无摩擦轮机构和无牙螺杆机构等三种形式。 旋转平台旋转工件可以提高聊测效率及精度，或者是不旋转就无法量测的工件，因此旋转平台就应用于三次元量测仪，旋转平台有下列优点：
1. 对卧式主轴的三次元量床而言，可以量测到原有主轴行程两倍的范围。2. 倾斜轴的孔或斜面，皆可再不换探头的方位下量测。
接触式探头介绍


三次元量测仪之探头
1.机械式探头机械式探头种类繁多，常用探头包括球形、锥形、圆柱形及万能形等。

2. 触发式探头无论在任何位置方向，只要其探针偏离中心位置至某一程度时，立即会产生一个检测信号。

触发式测头（Touch Trigger Probe）(a)探头结构 (b)逐点量测方式
模拟式量测探头探头结构

系统架设
3.模拟式扫瞄量测3-D扫瞄式探头本身是一种小型的三次元量测仪。探头前端与触发式探头相同，因此兼具动态扫瞄和静态触发的功能。
4.非接触式探头非接触式探头有中心显微镜、中心投影器、影像视讯屏幕和雷射扫瞄等方式，可应用在小型零件形状的量测、无法使用机械式探头量测的柔软工件等。 非接触三角法探头原理
单点雷射、单雷射条纹、多雷射条纹 数据处理系统根据使用厂商的量测功能需求、计算机设备及维护等不同，数据处理系统被应用于三次元量测仪现有大致分两类：

1.简单操作型：用户不需经过训练即可执行一般功能之量测。

2.多功能型：除一般量测功能外，还可以做教导功能、轮廓量测、统计处理、数据转换和传送等工作。

坐标系统

1.机器坐标系统：由三次元量床本身的x、y、z轴所组成，用来做决定各轴的位移量、储存坐标数据，以作为CNC操作时的参考。

2.工作坐标系统：为了量测方便，可独立于机器坐标系统，有必要根据工件特色，利用量得的数据在工件参考平面上另设一个坐标系统，称为工作坐标系统。
高精度三次元量测仪

• 花岗岩导轨
• 气压轴承
• 光学尺感应
• 无牙螺杆
• 自动触发探头
  
  

驰骋纵横

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