1、概述
关节臂式坐标测量机又称“柔性三坐标测量机”或“便携式三坐标测量机”(Portable CMM,或PCMM),是上世纪八十年代末发展起来的一种三维测量手段,上世纪九十年代在欧美工业国逐步得到使用。近年来,随着精度和稳定性的提高,关节坐标测量机的应用得到快速发展。
关节臂式坐标测量机是一种全新的技术密集、经济适用的三坐标测量设备,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底,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,是测量技术革命性的科技成果。
关节臂式坐标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。
2、应用领域
关节臂式坐标测量机广泛应用于汽车生产线、飞机维修厂、船舶制造厂、机车厂、模具制造广泛应用于汽车生产线、飞机维修厂、船舶制造厂、机车厂、模具制造车间。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;玩具、五金家电、运动器材的开发和逆向设计。
3、关节臂式坐标测量机特点
1)可根据产品模型或样件进行产品设计开发,这是在逆向工程中的应用;
2)对产品进行计算机辅助检测,可及时发现产品与原始设计间的误差,以便改进产品设计和制造工艺,这是用于设计改进。
3)现场快速测量:与传统CMM相比,采用柔性坐标测量机可对产品进行快速测量,可及时发现产品问题(变形、磨损等),保证在恰当的时间更换模具或零部件,减少不必要的损失,减少废品率;也可及时发现机器设备因零部件磨损造成的?;收系确缦?;
4)重大物体测量:对模具、大型机器、飞机、汽机车等大或重的产品或腔体的测量, 传统设备非常困难,而采用柔性坐标测量机则很方便;
5)在线检测,柔性坐标测量机能够较为方便的进行在线测量;
6)由于其快速的测量功能,能够及时发现产品加工制造中的问题,有利于质量管理与控制。
ROYAL关节式测量臂与正交坐标测量机对比
比较项目 |
传统三坐标测量机 |
关节臂式坐标测量机 |
测量方式 |
接触式 |
可以接触测量,也可使用激光扫描 |
测量速度 |
慢 |
较快 |
测量精度 |
理论上单点精度高 |
统计(整体)精度高 |
测量死角 |
多 |
很少 |
对被测物体的要求 |
重量轻、体积小、不易变形 |
无特殊限制 |
在线检测 |
很难实现 |
较易实现 |
环境要求 |
恒温室、防震 |
一般工作环境即可 |
可移动性 |
较难搬动 |
便于携带 |
操作简便性 |
复杂 |
简单 |
其他 |
适合规则物体的测量 |
适合复杂曲面和非规则物体测量 |