1、.wd.wd.wd. 中國(guó)計(jì)量大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)針更換架研究與設(shè)計(jì)The research and design of CMM probe change學(xué)生姓名 林柯楠學(xué)號(hào)1200201105學(xué)生專(zhuān)業(yè) 測(cè)控技術(shù)與儀器 班級(jí) 測(cè)控1班 系 計(jì)量測(cè)試工程系 指導(dǎo)教師 李雁飛中國(guó)計(jì)量大學(xué)2016年6月 鄭 重 聲 明本人呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)展研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出奉獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。本學(xué)位論

2、文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。 學(xué)生簽名： 日期：分類(lèi)號(hào)： TP368.12 密 級(jí)：公開(kāi) UDC： 62 學(xué)校代碼：13292中國(guó)計(jì)量大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)針更換架研究與設(shè)計(jì) The research and design of CMM probe change作 者 林柯楠學(xué) 號(hào) 1200201105 申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)學(xué)位 指導(dǎo)教師李雁飛學(xué)科專(zhuān)業(yè)測(cè)控技術(shù)與儀器 培養(yǎng)單位中國(guó)計(jì)量大學(xué) 辯論委員會(huì)主席 王月兵 評(píng) 閱 人2016 年 06月 致謝本人的論文由于工作原因在大都在校外完成，而且因?yàn)樵O(shè)備、地點(diǎn)和時(shí)間等問(wèn)題我請(qǐng)求導(dǎo)師讓我自選題目。在工作期連續(xù)斷續(xù)續(xù)趕著論文的進(jìn)度，導(dǎo)師和室友也時(shí)

3、常關(guān)心我的論文進(jìn)度并給我提供了盡可能的幫助。我的論文在李雁飛導(dǎo)師的親切關(guān)心下和悉心指導(dǎo)下已接近尾聲，從我自己確定課題到最終完成，導(dǎo)師都在跟進(jìn)我的進(jìn)度，對(duì)我的格式進(jìn)展糾正，給予我?guī)椭Ｔ诖酥?jǐn)向李教師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)展下去，沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。 最后，四年大學(xué)生活即將完畢，回憶幾年的歷程，教師們給了我們很多指導(dǎo)和幫助。他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)，優(yōu)良的作風(fēng)和敬業(yè)的態(tài)度，為我們樹(shù)立了為人師表的典范。在此，我對(duì)所有的測(cè)控學(xué)院的教師表示感

4、謝，祝你們身體安康，工作順利! 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)針更換架研究與設(shè)計(jì)摘要：為滿足三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)工件實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)高效測(cè)量，測(cè)針更換架是必不可少的。測(cè)針更換架實(shí)現(xiàn)了通過(guò)軟件參數(shù)設(shè)置使三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在測(cè)量程序中途實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換測(cè)針的功能。正因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)自動(dòng)高效，所以對(duì)測(cè)針更換架的構(gòu)造、安裝和校驗(yàn)有著很高的要求，來(lái)盡可能防止自動(dòng)測(cè)量程序時(shí)的撞針、卡針的現(xiàn)象。所以，在這里探討一下一般測(cè)針更換架的設(shè)計(jì)、安裝要求以及本人所新設(shè)計(jì)的設(shè)想和方案。新設(shè)計(jì)的測(cè)針更換架不同于常規(guī)直線型，采用旋轉(zhuǎn)型構(gòu)造設(shè)計(jì)理念，內(nèi)部構(gòu)造運(yùn)用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)配合PLC及軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)角度的準(zhǔn)確控制，以到達(dá)高效換針的目的。同時(shí)比照各自的構(gòu)造的好處和優(yōu)點(diǎn)，以及它

5、們?nèi)狈Φ牡胤健ｊP(guān)鍵字：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 測(cè)針更換架 直線型 旋轉(zhuǎn)型 伺服電機(jī) PLC 角度 The research and design of CMM probe changeAbstract：to meet the three coordinate measuring machine to realize efficient measurement of workpiece, the probe change is necessary.The probe change frame to achieve the parameter is set by the software make thre

6、e coordinates measuring machine in measuring process can realize the function of automatic measuring probe change.in order to realize automatic and efficient, so the probe change frame structure, installation and calibration have high requirements, as much as possible to avoid crashing probe during

7、automatic measurement program.Here to explore the general probe change frame design, installation requirements and I have a new design ideas and solutions.New design of the probe to replace the conventional linear and rotary type structure design idea, the internal structure of using servo motor dri

8、ver with PLC and software to realize the accurate control of Angle, to achieve the goal of high efficiency in the probe.At the same time, comparing their benefits and advantages of the structure, and their insufficient place.Key words: three coordinates measuring machine The probe change linear mode

9、l rotation Angle PLC servo motor目次TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc13479 摘要： PAGEREF _Toc13479 I HYPERLINK l _Toc20358 目次 PAGEREF _Toc20358 III HYPERLINK l _Toc23064 1 緒論 PAGEREF _Toc23064 1 HYPERLINK l _Toc2754 1.1 研究背景 PAGEREF _Toc2754 1 HYPERLINK l _Toc8657 1.2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的研究意義 PAGEREF _Toc8657 3 HYPERLI

10、NK l _Toc21228 1.3 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc21228 4 HYPERLINK l _Toc18549 1.4 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的未來(lái)與展望 PAGEREF _Toc18549 5 HYPERLINK l _Toc19002 1.5更換架研究意義 PAGEREF _Toc19002 6 HYPERLINK l _Toc26361 2. 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)針更換架設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc26361 7 HYPERLINK l _Toc3841 2.1 直線型測(cè)針更換架設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc3841 7 HYPERLINK l _Toc11979

11、 2.2 旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc11979 9 HYPERLINK l _Toc4025 2.2.1 構(gòu)造設(shè)計(jì)思想： PAGEREF _Toc4025 9 HYPERLINK l _Toc21563 2.2.2 吸盤(pán)和轉(zhuǎn)軸的鏈接設(shè)計(jì)： PAGEREF _Toc21563 9 HYPERLINK l _Toc6212 2.2.3伺服電機(jī): PAGEREF _Toc6212 10 HYPERLINK l _Toc301 2.2.4 PLC運(yùn)用： PAGEREF _Toc301 12 HYPERLINK l _Toc10839 2.2.5 伺服驅(qū)動(dòng)器與PLC的結(jié)合 PAGER

12、EF _Toc10839 14 HYPERLINK l _Toc14941 2.2.6整體設(shè)計(jì)： PAGEREF _Toc14941 15 HYPERLINK l _Toc559 3. 結(jié)論 PAGEREF _Toc559 16 HYPERLINK l _Toc13242 3.1旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架的優(yōu)缺點(diǎn) PAGEREF _Toc13242 16 HYPERLINK l _Toc29185 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc29185 171 緒論1.1 研究背景隨著人們制造業(yè)的迅速開(kāi)展與生活水平的迅速提高，尤其是在包括模具、機(jī)械、汽車(chē)、航空航天、電子工業(yè)等領(lǐng)域，各種各樣復(fù)雜零件的制造和生產(chǎn)需要

13、采用更為先進(jìn)而高效的檢測(cè)方式；同時(shí)就為了面對(duì)全球化日趨嚴(yán)重的同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力，如今生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)往往非常重視若何提高加工效率，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，但是更為關(guān)鍵的就是若何生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，以此來(lái)降低生產(chǎn)制造的廢品率。因此，當(dāng)代工業(yè)就必須實(shí)行更為嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，因?yàn)橹挥性诒ＷC高質(zhì)量生產(chǎn)的條件下，制造業(yè)才能更加開(kāi)展得平穩(wěn)一些。為了確保生產(chǎn)出的零件產(chǎn)品性能符合要求與尺寸合格，必須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)展更為準(zhǔn)確而嚴(yán)格的測(cè)量。恰巧三坐標(biāo)在當(dāng)代工業(yè)背景下出現(xiàn)，并且迅速開(kāi)展和日趨完善，它詮釋了三維空間測(cè)量的技術(shù)，如今與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)也漸漸開(kāi)展壯大起來(lái)。以下幾點(diǎn)因素為空間三維測(cè)量奠定了根基并加速其完善過(guò)程。(1).如今很

14、多工件的測(cè)量需要運(yùn)用空間三維測(cè)量的技術(shù)與方法，傳統(tǒng)的測(cè)量方法已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)需求，不光在測(cè)量精度與測(cè)量方法上而言，傳統(tǒng)測(cè)量漸漸被淘汰。傳統(tǒng)測(cè)量是指用傳統(tǒng)測(cè)量工具如游標(biāo)卡尺、千分尺等進(jìn)展尺寸測(cè)量，它們屬于相對(duì)測(cè)量，因?yàn)闇y(cè)量的時(shí)候基準(zhǔn)面為加工面，而不是直接的主軸基準(zhǔn)，是一種中間過(guò)度基準(zhǔn)，再加上傳統(tǒng)測(cè)量工具本身精度不高，同時(shí)存在較大的人為測(cè)量操作隨機(jī)性誤差，此等諸多因素造成了測(cè)量結(jié)果的不是很精準(zhǔn)；另外一方面?zhèn)鹘y(tǒng)測(cè)量工具有許多限制因素，例如量程小、以及受到工件尺寸形狀的限制，許多測(cè)量任務(wù)用傳統(tǒng)測(cè)量工具進(jìn)展測(cè)量的話，并不能夠?qū)崿F(xiàn)或者相當(dāng)復(fù)雜，而且測(cè)量所需時(shí)間較長(zhǎng)。(2).由于機(jī)械加工、數(shù)控機(jī)床加工以及自

15、動(dòng)流水加工線的蓬勃開(kāi)展，生產(chǎn)節(jié)奏的飛速加快，加工零件的時(shí)間迅速縮短，從長(zhǎng)周期縮短到幾分鐘甚至幾秒鐘，因此應(yīng)對(duì)這一要求，檢測(cè)的速度也要跟上腳步。比方汽車(chē)和摩托車(chē)等行業(yè)都采用流水生產(chǎn)線方式進(jìn)展生產(chǎn)和裝配，每輛車(chē)上有幾千甚至上萬(wàn)個(gè)零件，它們 基本上由各自供應(yīng)商提供，然后統(tǒng)一發(fā)往裝配中心進(jìn)展車(chē)輛的整裝裝配，一輛完整車(chē)輛的產(chǎn)生只需要花上幾分鐘的時(shí)間，這樣的方法在生產(chǎn)質(zhì)量環(huán)節(jié)上更容易監(jiān)控。(3). 在當(dāng)代社會(huì)制造產(chǎn)品的過(guò)程中，許多產(chǎn)品依靠CAD數(shù)學(xué)模型在數(shù)控機(jī)床上制造完成的，傳統(tǒng)測(cè)量無(wú)法在成品完成時(shí)去制造的CAD尺寸進(jìn)展比對(duì)，所以此時(shí)就需要運(yùn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。三坐標(biāo)測(cè)量可通過(guò)軟件直接在CAD模型上獲取測(cè)量參

16、數(shù)，通過(guò)測(cè)量獲得準(zhǔn)確的坐標(biāo)測(cè)量結(jié)果，也可通過(guò)軟件輸出報(bào)告，各類(lèi)報(bào)告格式滿足不同的需求，使得數(shù)據(jù)與圖形相結(jié)合，更為直觀得了解測(cè)量結(jié)果。(4). 如今在制造的過(guò)程中也要時(shí)常穿插著中間測(cè)量，以此來(lái)監(jiān)控生產(chǎn)制造質(zhì)量，因此在普通生產(chǎn)車(chē)間，高精度測(cè)量機(jī)缺乏以滿足其測(cè)量環(huán)節(jié)。考慮到零件的復(fù)雜性和多樣性，往往要選取不同類(lèi)型的測(cè)量機(jī)甚至定制的測(cè)量專(zhuān)機(jī)進(jìn)展檢測(cè)。(5). 逆向生產(chǎn)以及產(chǎn)品尺寸復(fù)現(xiàn)的需要，有些生產(chǎn)活動(dòng)中，客戶所提供的工件并沒(méi)有圖紙，或者某一尺寸并沒(méi)有標(biāo)注，尤其是一些曲面輪廓度的數(shù)據(jù)。此時(shí)就需要運(yùn)用到三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)中的掃描技術(shù)，進(jìn)展對(duì)相關(guān)尺寸的復(fù)現(xiàn)。1.2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的研究意義 從第一個(gè)大型三坐標(biāo)測(cè)

17、量機(jī)的問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)走過(guò)40多年的時(shí)間，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)已經(jīng)開(kāi)展成了一種通用性強(qiáng)、高效率的新型精細(xì)測(cè)量機(jī)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在機(jī)械制造、電子、汽車(chē)與航天等各大領(lǐng)域，成為了一種不可缺少的檢測(cè)工具，它能夠?qū)α慵筒考某叽纭⑿螤钸€有相互位置進(jìn)展檢測(cè)與評(píng)價(jià)，例如復(fù)雜的葉片、缸體、凸輪等空間型面的測(cè)量，它也能對(duì)產(chǎn)品的曲面進(jìn)展掃描，這是傳統(tǒng)工具無(wú)法做到的測(cè)量手段，能夠連續(xù)掃描以及制備數(shù)控機(jī)床的加工程序等。機(jī)械主體、測(cè)頭系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和測(cè)量軟件這四個(gè)根基局部構(gòu)成了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的出現(xiàn)標(biāo)志著測(cè)量從傳統(tǒng)的手動(dòng)測(cè)量到現(xiàn)代化自動(dòng)測(cè)量時(shí)代的過(guò)渡，具有里程碑意義。以下采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)空間測(cè)量技術(shù)的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)測(cè)量

18、所無(wú)法對(duì)比的。.解決了那些復(fù)雜形狀與其外表輪廓尺寸的測(cè)量，例如各類(lèi)箱體零件的孔徑與孔的位置、葉片與齒輪、汽車(chē)與飛機(jī)等復(fù)雜外部輪廓尺寸的檢測(cè)與復(fù)現(xiàn)。(2).提高了三維測(cè)量的精度。如今單軸精度最高的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，每米長(zhǎng)度內(nèi)可使得誤差控制在0.3um以內(nèi)，三維空間精度最高也可達(dá)0.5um-1um。而相比那別用于生產(chǎn)車(chē)間檢測(cè)用的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)如關(guān)節(jié)臂、機(jī)械臂等，每米測(cè)量精度單軸也可達(dá)2um-3um。(3).三坐標(biāo)測(cè)量與其他生產(chǎn)制造工具兼容性強(qiáng)，可與各類(lèi)加工中心組成生產(chǎn)加工線或者各類(lèi)柔性制造系統(tǒng)。，產(chǎn)生一些機(jī)械臂式測(cè)量機(jī)以及定制的測(cè)量專(zhuān)機(jī)，加快了自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。(4).多虧了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)精度不斷提

19、高和機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷提高，促成了空間三維測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，極大地改善了測(cè)量效率與測(cè)量準(zhǔn)確度，為制造節(jié)省了珍貴的時(shí)間。自引入電子計(jì)算機(jī)以后，不但加快了數(shù)據(jù)處理，而且可以完成CNC的控制功能，可極大地縮短測(cè)量時(shí)間。1.3 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用都已相當(dāng)普遍，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的產(chǎn)業(yè)也趨于成熟穩(wěn)定，如今在我國(guó)銷(xiāo)售的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)也在全球范圍內(nèi)位居首位。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的廠家快速壯大，測(cè)量機(jī)的品種和型號(hào)也日益完全。其用途主要用于中小型配件、汽車(chē)、航天、機(jī)床、模具等行業(yè)中的箱體、機(jī)架、齒輪、凸輪、葉片、曲線、曲面等復(fù)雜尺寸的測(cè)量與評(píng)估，還運(yùn)用于電子、五金等行業(yè)，進(jìn)展尺寸、形位

20、公差等評(píng)價(jià)。機(jī)械技術(shù)、光學(xué)技術(shù)運(yùn)用許多光學(xué)測(cè)頭與光柵尺等、以及計(jì)算機(jī)技術(shù)集成了高精度測(cè)量技術(shù)，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)通用箱極強(qiáng)，在各類(lèi)測(cè)量領(lǐng)域都能發(fā)揮出很大的測(cè)量作用，它擁有測(cè)量范圍大、測(cè)量性能穩(wěn)定和測(cè)量效率精準(zhǔn)且效率高等優(yōu)點(diǎn)。僅僅過(guò)了幾十年的時(shí)間，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)就已經(jīng)取得了飛速的開(kāi)展，至今己經(jīng)歷了以下三個(gè)開(kāi)展階段:.手動(dòng)數(shù)顯打印型:在幾何測(cè)量領(lǐng)域廣泛使用，手動(dòng)測(cè)量，采用數(shù)字顯示，此類(lèi)測(cè)量機(jī)也可打印測(cè)量結(jié)果。但雖然解決了測(cè)量結(jié)果輸出問(wèn)題，但其沒(méi)有運(yùn)算系統(tǒng)，最終結(jié)果仍然需通過(guò)人為計(jì)算給出。例如該測(cè)量機(jī)在測(cè)量一個(gè)孔徑時(shí)，得到的是各點(diǎn)x，y坐標(biāo)值，需要通過(guò)人為計(jì)算出孔的大小，人為工作量巨大，效率低下，所以在現(xiàn)今

21、階段已經(jīng)被淘汰。(2).手動(dòng)型：此類(lèi)測(cè)量機(jī)與上述測(cè)量機(jī)相比，自帶有小型計(jì)算機(jī)。通過(guò)測(cè)量機(jī)數(shù)據(jù)的采集，能夠輸出測(cè)量結(jié)果，在數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后。有了電子計(jì)算機(jī)的功能以后可進(jìn)展許多數(shù)據(jù)的自動(dòng)校準(zhǔn)計(jì)算、坐標(biāo)系變換、孔心距測(cè)量等工作。此類(lèi)測(cè)量機(jī)也可通過(guò)計(jì)量軟件儲(chǔ)存一定量的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)量軟件的數(shù)字模型，也可對(duì)曲線曲面等輪廓進(jìn)展掃描測(cè)量。此類(lèi)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)可手動(dòng)測(cè)量，也可自動(dòng)測(cè)量，屬于半自動(dòng)測(cè)量機(jī)。(3).計(jì)算機(jī)數(shù)字控制型CNC：上述測(cè)量機(jī)雖然帶有小型電子計(jì)算機(jī)，通過(guò)其數(shù)據(jù)處理能獲得輸出值，但是在測(cè)量環(huán)節(jié)上有時(shí)仍需要通過(guò)手動(dòng)或者機(jī)動(dòng)。對(duì)一些特殊大型號(hào)零件，很難通過(guò)手動(dòng)方式去采點(diǎn)，而且人為因素影響測(cè)量結(jié)果較大

22、。而且一些薄壁零件，在測(cè)量的時(shí)候?qū)y(cè)力也有一定要求。就這樣，計(jì)算機(jī)數(shù)字測(cè)量機(jī)為解決這一難題而問(wèn)世。這種測(cè)量機(jī)可按照已經(jīng)編制好的測(cè)量程序進(jìn)展全自動(dòng)測(cè)量。計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件讀取測(cè)量程序，經(jīng)過(guò)信息處理，通過(guò)控制柜，然后再由控制柜將指令發(fā)送至驅(qū)動(dòng)器使三坐標(biāo)坐標(biāo)軸移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的測(cè)量過(guò)程，并能夠?qū)y(cè)量結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)，按尺寸測(cè)量的要求進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，最終生成所需要的報(bào)告文件。1.4 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的未來(lái)與展望 各種先進(jìn)的制造工藝與技術(shù)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)要求的需要以及工程工程的要求使得三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在軟件和硬件方向上更加完善和開(kāi)展，因此各家測(cè)量機(jī)生產(chǎn)廠商需要不斷提升自己的產(chǎn)品質(zhì)量和要求來(lái)滿足生產(chǎn)生活上的需求。以下幾方面是

23、需要漸漸突破的技術(shù)難關(guān)，在各類(lèi)意義上能夠革新空間三維測(cè)量技術(shù)。(1). 普及高速測(cè)量：6毫無(wú)疑問(wèn)的是，質(zhì)量和效率一直是衡量一個(gè)機(jī)器性能、生產(chǎn)過(guò)程好壞的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)測(cè)量在于慢而穩(wěn)，但隨著生產(chǎn)檢測(cè)技術(shù)的開(kāi)展，節(jié)奏越發(fā)加快。在用戶要求測(cè)量時(shí)間短的前提下，測(cè)量機(jī)對(duì)結(jié)果又保持著良好精度，這樣對(duì)CMM的技術(shù)要求就更為嚴(yán)格。(2). 新材料和新技術(shù)的應(yīng)用：為確保可靠高速的測(cè)量功能，同時(shí)高精度測(cè)量機(jī)對(duì)環(huán)境要求對(duì)比嚴(yán)格，為了改善其機(jī)械構(gòu)造的性能，許多國(guó)外大廠開(kāi)場(chǎng)從機(jī)械主體的材料上進(jìn)展革新。 許多大型生產(chǎn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的制造廠商，很多都采用了特殊金屬材料來(lái)構(gòu)成測(cè)量機(jī)上的運(yùn)動(dòng)構(gòu)造部件，比方重量輕、剛性好、導(dǎo)熱性強(qiáng)的

24、鋁或鈦合金材料。擁有良好導(dǎo)熱的材料極大程度改善了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)由環(huán)境造成的線膨脹，從而提高了精度。(3).控制系統(tǒng)的改進(jìn)：現(xiàn)代的制造系統(tǒng)，不再局限于成品驗(yàn)收檢驗(yàn)，不單單是分析計(jì)算機(jī)指令并給與輸出信號(hào)。整個(gè)控制系統(tǒng)必須要開(kāi)放式，能夠讀取出多元化的信息，從這以要求出發(fā)，控制系統(tǒng)需具備更大的柔性，使控制系統(tǒng)能夠高效分析出各項(xiàng)指令。為此，要盡可能利用迅速開(kāi)展的電子工業(yè)技術(shù)，使控制系統(tǒng)做到更小更精，更具性價(jià)比。(4). 測(cè)量機(jī)測(cè)頭的開(kāi)展：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了保證單軸的直線度與三軸的位置度以外，測(cè)頭內(nèi)傳感器的精度也是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量精度的關(guān)鍵所在，也是核心技術(shù)所在。與其他各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)相比，提高測(cè)頭的性能指標(biāo)難度

25、最大。傳感器技術(shù)的開(kāi)展是測(cè)頭革新的關(guān)鍵。如今已經(jīng)由單點(diǎn)式觸發(fā)測(cè)頭衍生出掃描測(cè)頭，該測(cè)頭支持高頻采點(diǎn)，大大加快了掃描的效率和結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)代技術(shù)的開(kāi)展，歸根到底是數(shù)據(jù)的采集與運(yùn)用，因此傳感器技術(shù)的技術(shù)開(kāi)展?fàn)縿?dòng)著各行各業(yè)的開(kāi)展。(5). 軟件技術(shù)的革新：測(cè)量軟件是人機(jī)互動(dòng)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，測(cè)量機(jī)的主要功能由測(cè)量軟件去實(shí)現(xiàn)。測(cè)量機(jī)的每一項(xiàng)技術(shù)開(kāi)展，軟件必須跟上腳步。軟件的革新與優(yōu)化穩(wěn)定也極大加快了計(jì)算機(jī)的信息處理。在當(dāng)代信息時(shí)代，可以說(shuō)軟件是當(dāng)代開(kāi)展最快的技術(shù)，同時(shí)也是很重要的技術(shù)，它的開(kāi)展使得三坐標(biāo)更加智能化。它至少包括了測(cè)量程序的編程，測(cè)量任務(wù)的優(yōu)化以及故障診斷等方面的內(nèi)容。(6).配套工具的使用與

26、革新：測(cè)針更換架的改善，能夠加快自動(dòng)測(cè)量時(shí)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的換針效率，降低撞針的概率。轉(zhuǎn)臺(tái)的改善，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的正反面測(cè)量。夾具工裝的改進(jìn)，滿足不同類(lèi)型的零件固定要求。1.5更換架研究意義隨著人們制造業(yè)的迅速開(kāi)展與生活水平的迅速提高，尤其是在包括模具、機(jī)械、汽車(chē)、航空航天、電子工業(yè)等領(lǐng)域，各種各樣復(fù)雜零件的制造和生產(chǎn)需要采用更為先進(jìn)而高效的檢測(cè)方式；同時(shí)就為了面對(duì)全球化日趨嚴(yán)重的同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力，如今生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)往往非常重視若何提高加工效率，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，但是更為關(guān)鍵的就是若何生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，以此來(lái)降低生產(chǎn)制造的廢品率。因此，當(dāng)代工業(yè)就必須實(shí)行更為嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，因?yàn)橹挥性诒ＷC高質(zhì)量生產(chǎn)的條件下

27、，制造業(yè)才能更加開(kāi)展得平穩(wěn)一些。為了確保生產(chǎn)出的零件產(chǎn)品性能符合要求與尺寸合格，必須對(duì)產(chǎn)品進(jìn)展更為準(zhǔn)確而嚴(yán)格的測(cè)量。恰巧三坐標(biāo)在當(dāng)代工業(yè)背景下出現(xiàn)，并且迅速開(kāi)展和日趨完善，它詮釋了三維空間測(cè)量的技術(shù)，如今與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)也漸漸開(kāi)展壯大起來(lái)。在利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)展某些復(fù)雜零件的全自動(dòng)檢測(cè)時(shí)，有時(shí)候往往單個(gè)測(cè)針不能滿足測(cè)量需求，故要在測(cè)量的時(shí)候?yàn)闇y(cè)頭更換不同的測(cè)針。為實(shí)現(xiàn)測(cè)量機(jī)整個(gè)運(yùn)行時(shí)期的全自動(dòng)化，所以要設(shè)計(jì)出適宜的測(cè)針更換架來(lái)配合PC軟件使用來(lái)實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的全自動(dòng)化，使三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在測(cè)量復(fù)雜零件時(shí)例如汽車(chē)氣缸等進(jìn)展高效并且迅速檢測(cè)，不需要人為操作。一個(gè)優(yōu)秀的測(cè)量機(jī)測(cè)針更換架會(huì)加快測(cè)

28、量機(jī)換針效率，同時(shí)可以降低PC軟件的編程壓力，而且一個(gè)優(yōu)秀的構(gòu)造設(shè)計(jì)可以降低在更換測(cè)針時(shí)測(cè)頭與更換架相撞的幾率，同時(shí)加快換針效率。2. 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)針更換架設(shè)計(jì)2.1 直線型測(cè)針更換架設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)今采用最多運(yùn)用最廣的測(cè)針更換架為直線型，材料諸多為陶瓷或者碳化硅以及高品質(zhì)不銹鋼作為材料。目的是為了讓更換架有更高的穩(wěn)定性，提高換針的重復(fù)性和更換架自身的壽命。直線型測(cè)針更換架款式也分為多種，有單排型和階梯型多層型等來(lái)滿足測(cè)針數(shù)量的要求。在品質(zhì)要求上有嚴(yán)格的直線度要求，一般要求直線度小于10um，測(cè)針吸盤(pán)與更換架之間有良好的配合間隙，要求兩者之間相對(duì)穩(wěn)定，不能有過(guò)大的間隙使吸盤(pán)在測(cè)量機(jī)換針的過(guò)程中產(chǎn)

29、生上下浮動(dòng)的松動(dòng)現(xiàn)象。而且直線型的測(cè)針更換架在安裝在工作臺(tái)的時(shí)候也有很高的要求，其槽線應(yīng)與被安裝的工作臺(tái)軸線保持高度平行。同時(shí)在擰六角螺釘時(shí)，用的力度要適宜，不可過(guò)大或者過(guò)小。直線型測(cè)針更換架在校驗(yàn)的時(shí)候步驟對(duì)比多，也容易出錯(cuò)，對(duì)操作者有較高的要求。以下是直線型測(cè)針更換架的分類(lèi)：圖2.1-1以軟件pc-dmis中校準(zhǔn)和配置直線型測(cè)針更換架為例 配置測(cè)針參數(shù) 先要確定你將要把測(cè)針?lè)胚M(jìn)的倉(cāng)位比方是1、2、3與取出時(shí)置放的倉(cāng)位比方是4、5、6 在放進(jìn)時(shí)要注意設(shè)置測(cè)針X、Y、Z值，這個(gè)需要目測(cè)以及你自己的經(jīng)歷來(lái)判斷，取出時(shí)也同樣需要設(shè)置。這個(gè)XYZ值，需要你反復(fù)的運(yùn)行來(lái)進(jìn)展修改，以到達(dá)最適宜的數(shù)值。

30、假設(shè)：初始姿勢(shì)A0B0置放6號(hào)倉(cāng)位，1號(hào)倉(cāng)位為1號(hào)針，2號(hào)倉(cāng)位為2號(hào)針 。 假設(shè)你有2個(gè)針需要互換，那么設(shè)置好一個(gè)取出倉(cāng)位時(shí)，那么必須要同時(shí)設(shè)置一個(gè)放入倉(cāng)位順序?yàn)橄确湃朐偃〕霰确疆?dāng)初始姿勢(shì)為A0B0時(shí)換針：放入6取出1號(hào)針，這樣那么為1號(hào)針的一個(gè)命令組；換針時(shí)，放入1取出2號(hào)針，這樣那么為2號(hào)針的一個(gè)命令組放入2號(hào)倉(cāng)位取出6號(hào)倉(cāng)位 在換針的過(guò)程中，假設(shè)測(cè)頭默認(rèn)設(shè)置成未加載測(cè)針，執(zhí)行換針程序的時(shí)候，測(cè)頭會(huì)自動(dòng)去取更換架中所定義的測(cè)針。然后在更換測(cè)針的時(shí)候，測(cè)頭會(huì)先放回該測(cè)針，然后再去拿取另外一個(gè)測(cè)針。這種測(cè)量機(jī)拿放測(cè)針的過(guò)程，完全由測(cè)量機(jī)單一運(yùn)動(dòng)進(jìn)展，測(cè)頭所經(jīng)過(guò)的路程較長(zhǎng)。2.2 旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換

31、架設(shè)計(jì)2.2.1 構(gòu)造設(shè)計(jì)思想： 存放測(cè)針的吸盤(pán)和吸盤(pán)之間采用圓周式擺放，即許多吸盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)接一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸與伺服電機(jī)相連，通過(guò)PLC和軟件來(lái)準(zhǔn)確控制旋轉(zhuǎn)的角度。不同于直線型測(cè)針更換架，旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架能夠?qū)崿F(xiàn)在相對(duì)固定的工作臺(tái)空間進(jìn)展不同測(cè)針的更換，即測(cè)針的取換位置相對(duì)固定。同時(shí)在設(shè)計(jì)上可以在轉(zhuǎn)軸上添加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球，用于實(shí)現(xiàn)測(cè)針更換架在工作臺(tái)上的粗定位。2.2.2 吸盤(pán)和轉(zhuǎn)軸的鏈接設(shè)計(jì)：將吸盤(pán)與轉(zhuǎn)軸視為一個(gè)模塊整體。可設(shè)計(jì)出不同規(guī)格的型號(hào)產(chǎn)品。例如設(shè)計(jì)一個(gè)帶個(gè)4個(gè)吸盤(pán)的座架子，吸盤(pán)軸向與中心轉(zhuǎn)軸鏈接相互成90，圍繞轉(zhuǎn)軸在同一水平面上一個(gè)6吸盤(pán)架子那么成60。具體設(shè)計(jì)方案如圖

32、2.2.2-1以4吸盤(pán)座架為例圖2.2.2-12.2.3伺服電機(jī):伺服電機(jī)是一種可執(zhí)行的補(bǔ)助間接變速裝置的機(jī)械元件，它能夠在伺服系統(tǒng)中掌控轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于轉(zhuǎn)軸的速度、位置的準(zhǔn)確掌控是伺服電機(jī)的特性，同時(shí)伺服電機(jī)的最大控制特點(diǎn)是閉環(huán)控制系統(tǒng)。電機(jī)的轉(zhuǎn)子在內(nèi)部的轉(zhuǎn)速受到外部電壓信號(hào)的控制，并且響應(yīng)速度非常快，在一般的自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中伺服電機(jī)是系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它擁有時(shí)間常數(shù)小、線性度高和穩(wěn)定等良好特性。在電機(jī)運(yùn)作的時(shí)候，伺服電機(jī)把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)軸上的角位移或者角速度的形式輸出。直流電機(jī)和交流電機(jī)是伺服電機(jī)的兩大類(lèi)別，它們的主要特點(diǎn)是，當(dāng)電信號(hào)電壓為0的時(shí)候，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸并不會(huì)發(fā)生自轉(zhuǎn)，而且轉(zhuǎn)

33、速會(huì)跟隨著轉(zhuǎn)矩的增加逐漸下降。在這里舉一個(gè)簡(jiǎn)單的伺服電機(jī)運(yùn)用例子，圖中的R1與R2是運(yùn)用惠斯登電橋相連而成的。啟程電路是由LM378雙路4瓦功率放大器構(gòu)成，同時(shí)也以電橋鏈接的形式構(gòu)成差分放大電路。當(dāng)RV2的變化的時(shí)候，電橋的平衡將被打破，使得RV1與RV2兩個(gè)電位器之間產(chǎn)生差分電壓，并且通過(guò)放大電路放大后送至電機(jī)。此時(shí)電機(jī)將進(jìn)展轉(zhuǎn)動(dòng)，然后拖動(dòng)電位器RV1到新的位置，使電橋重新到達(dá)新的平衡的時(shí)候，電機(jī)將停頓轉(zhuǎn)動(dòng)。所以說(shuō)，RV1是跟蹤了RV2的變化。圖2.2.3-1數(shù)字比例遙控系統(tǒng)是伺服電機(jī)的最好類(lèi)型之一。實(shí)際上集成電路、伺服電機(jī)、減速齒輪盒電位器機(jī)構(gòu)構(gòu)成了數(shù)字比例遙控系統(tǒng)。圖2是這種系統(tǒng)的方塊圖

34、。假定驅(qū)動(dòng)電路的輸入信號(hào)為周期為15ms而脈沖寬度為12ms的脈沖信號(hào)，以此來(lái)控制伺服電機(jī)輸出的位置，再通過(guò)改變輸入脈沖的寬度，例如：1ms脈寬，位置在最左邊；1.5ms在中間位置，2ms在最右邊的位置。圖2.2.3-2每一個(gè)輸入脈沖同時(shí)傳輸至三路。第一路電信號(hào)觸發(fā)1.5ms脈寬的固定脈沖發(fā)生器。第二路電信號(hào)輸入至上圖中的觸發(fā)脈沖發(fā)生器，最后一路電信號(hào)被送入脈寬對(duì)比電路。通過(guò)齒輪盒輸出至RV1，控制可變寬度的脈沖發(fā)生器。經(jīng)過(guò)這三個(gè)脈沖同時(shí)被送入脈寬對(duì)比器以后，能確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，另一脈沖被送給脈寬擴(kuò)展器，用來(lái)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使得RV1驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械位置輸出時(shí)刻跟隨輸入脈寬的變化。

35、圖3展示了四路數(shù)字比例控制系統(tǒng)的波形圖。圖2.2.3-3從圖2.2.3-3中可以看出輸入的串行數(shù)據(jù)，通過(guò)譯碼器別離出各路的控制信號(hào)。每一幀信號(hào)包含了4ms的同步脈寬，經(jīng)過(guò)譯碼器后變成了4路有順序的脈沖信號(hào)，信號(hào)寬度各不一樣，譯碼器將這4路信號(hào)并行輸出，這樣就能夠控制伺服電機(jī)了。2.2.4 PLC運(yùn)用： 在日常工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程過(guò)，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)加工與控制，經(jīng)常要對(duì)工件的尺寸或者機(jī)械設(shè)備的機(jī)械移動(dòng)距離進(jìn)展精準(zhǔn)的定位控制。有些種類(lèi)的定位控制往往對(duì)速度沒(méi)有很高的要求，僅僅為了實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象按指令進(jìn)入指定位置罷了，例如在加工過(guò)程中車(chē)刀位置的更換與轉(zhuǎn)向，在傳送帶上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料，控制傳送帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等。在

36、此類(lèi)定位控制系統(tǒng)的過(guò)程中，執(zhí)行元件往往是伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，若何能夠高效精準(zhǔn)地去控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位控制呢PLC可編程控制器就很簡(jiǎn)便得解決了這樣的難題。可編程控制器在日常工業(yè)生產(chǎn)中用途非常廣泛，功能非常強(qiáng)大靈活，具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性極高、體積小等顯著優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制裝置。運(yùn)用PLC可編程控制器去實(shí)現(xiàn)電機(jī)的準(zhǔn)確定位，從控制環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)方案去解決實(shí)際工業(yè)上的控制難題是學(xué)好PLC的關(guān)鍵，在PLC中給出設(shè)計(jì)思路，在生產(chǎn)中與電機(jī)聯(lián)動(dòng)去實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位控制具有很高的實(shí)用意義 1 .運(yùn)動(dòng)PLC的高速計(jì)數(shù)器指令和旋轉(zhuǎn)譯碼器控制伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)角度轉(zhuǎn)動(dòng)、線移動(dòng)的準(zhǔn)確定位1.1 系統(tǒng)工作原

37、理 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制，運(yùn)用PLC的高速計(jì)數(shù)器指令和譯碼器的相互配合，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位和測(cè)量長(zhǎng)度。如今，絕大多數(shù)PLC都具有高速計(jì)數(shù)器功能，例如西門(mén)子S7-200系列CPU226型PLC有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器。高速計(jì)數(shù)器能夠?qū)⒚}寬小于PLC主機(jī)掃描周期的高速脈沖信號(hào)準(zhǔn)確計(jì)數(shù)下來(lái)，不需要增加特殊功能單元的前提下就可以擁有處理頻率高達(dá)幾十或者上百上千kHz的脈沖信號(hào)能力。旋轉(zhuǎn)譯碼器能夠使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的角位移轉(zhuǎn)化成脈沖值信號(hào)。 運(yùn)動(dòng)PLC的高速計(jì)數(shù)器指令和旋轉(zhuǎn)譯碼器控制伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)角度轉(zhuǎn)動(dòng)、線移動(dòng)的準(zhǔn)確定位，其原理是由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的光電譯碼器將電動(dòng)機(jī)角位移轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，再與PLC中所計(jì)數(shù)出來(lái)的脈沖信

38、號(hào)作比照，從而實(shí)現(xiàn)定位控制。每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與伺服電機(jī)的級(jí)數(shù)、驅(qū)動(dòng)器電子齒輪比和配套譯碼器的線數(shù)設(shè)定值有關(guān)。假設(shè)譯碼器是10240的，那發(fā)每一個(gè)脈沖就代表電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)了360/10240度，具體反映到減速機(jī)出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度那么需要參照電子齒輪比來(lái)定。1.2 PLC的構(gòu)造組成1中央處理器CPU CPU是PLC的核心部件，主要用來(lái)運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)以及進(jìn)展邏輯判斷和數(shù)據(jù)處理。2存儲(chǔ)器 可編程控制器的存儲(chǔ)器由只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和可電擦寫(xiě)的存儲(chǔ)器EEPROM三大局部構(gòu)成，主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。3電源 PLC的電源是指為CPU、存儲(chǔ)器和

39、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配備的直流開(kāi)關(guān)電源。PLC分為兩類(lèi)：一類(lèi)是一體化整體式PLC，另一類(lèi)是構(gòu)造化模塊式PLC。內(nèi)部主要有：CPU、RAM、ROM、I/O接口及與編程器或EPROM寫(xiě)入器相連的接口、輸入/輸出端子、電源、指示燈圖2.2.4-12.2.5 伺服驅(qū)動(dòng)器與PLC的結(jié)合圖2.2.5-11.控制模式的選擇 PA1-01 0 位置控制 1 速度控制 2轉(zhuǎn)矩控制2.每轉(zhuǎn)一周輸入的脈沖數(shù) PA1-05 50003.伺服ON PA3-26 1選取位置控制時(shí)可以對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)展準(zhǔn)確控制。假設(shè)設(shè)定脈沖當(dāng)量為0.001，那么發(fā)送1000個(gè)脈沖能夠使電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一圈。也可設(shè)置成3600個(gè)脈沖為一圈

40、，如此一來(lái)10個(gè)脈沖使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過(guò)1。比方用絕對(duì)位置來(lái)定位指令，那么旋轉(zhuǎn)的角度就是相應(yīng)的脈沖數(shù)，900脈沖為90，再輸入1800會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)90成180，當(dāng)繼續(xù)輸出90時(shí)，電時(shí)機(jī)逆方向轉(zhuǎn)回90。2.2.6整體設(shè)計(jì)： 旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架底盤(pán)可以設(shè)計(jì)得較小點(diǎn)，可以防止占用過(guò)大的工作臺(tái)空間。同時(shí)底盤(pán)可以設(shè)計(jì)成用一個(gè)內(nèi)六角螺紋固定在工作臺(tái)上。底盤(pán)上的內(nèi)部固定一個(gè)伺服電機(jī)，連出兩條線分別為電源線與通信線，通信線與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的控制柜相連。電機(jī)轉(zhuǎn)軸與連接吸盤(pán)的轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)成鍵相連，形成可拆卸的式樣，便于后期的維修、維護(hù)、保存。同時(shí)這樣的設(shè)計(jì)也表達(dá)了多樣性與互換性，如此能夠設(shè)計(jì)出不同滿足更換測(cè)針要求的旋轉(zhuǎn)座架與底盤(pán)配對(duì)

41、，而不需要更換整一個(gè)測(cè)針更換架。結(jié)論3.1旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架的優(yōu)缺點(diǎn)與直線型測(cè)針更換架相比，旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架的構(gòu)造內(nèi)參加了伺服電機(jī)的運(yùn)用，同時(shí)與控制系統(tǒng)相連，所以構(gòu)造和設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，同時(shí)也需要測(cè)量軟件的跟進(jìn)與更新。參加了伺服電機(jī)，提高了更換架的成本，同時(shí)在控制和軟件的設(shè)計(jì)上也變得更加麻煩。但是，旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架也有不少優(yōu)點(diǎn)，相比于傳統(tǒng)的直線型更換架，旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架在校準(zhǔn)上更為方便，通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)針對(duì)更換價(jià)上面的測(cè)球打點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)粗定位，然后再打點(diǎn)確定測(cè)針吸盤(pán)位置。另外，在打點(diǎn)確定吸盤(pán)位置的過(guò)程中，只需要確定一個(gè)吸盤(pán)的位置因?yàn)樾D(zhuǎn)型測(cè)針更換架是通過(guò)改變吸盤(pán)位置，而三坐標(biāo)測(cè)頭相對(duì)于工作臺(tái)并沒(méi)有發(fā)生位置

42、改變，即相對(duì)工作臺(tái)而言，換針的過(guò)程位置變動(dòng)較小。旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架占工作臺(tái)空間小，吸盤(pán)的位置也可按設(shè)計(jì)方案移動(dòng)，為工作臺(tái)騰出更大的空間。而這樣不僅僅使空間面積更大，還減少了干預(yù)空間。在編程測(cè)復(fù)雜零件的自動(dòng)測(cè)量程序中，減輕了編程者的壓力。在換針頭過(guò)程中，測(cè)頭的位置變動(dòng)較小，減少了測(cè)量機(jī)移動(dòng)的距離，因此也提高了換針效率。直線型測(cè)針更換架在生產(chǎn)工藝上更加注重座架直線度要求和安裝人員的安裝要求，確保更換架高度，母線分別于工作臺(tái)Z面、軸線平行以減少程序運(yùn)行中撞針、卡針的概率。而旋轉(zhuǎn)型更換架有效降低了這一要求，因此旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架在安裝的時(shí)候并沒(méi)有像直線型更換架那樣嚴(yán)苛。總體比照而言，旋轉(zhuǎn)型測(cè)針更換架成本更高，技術(shù)難度大。但是相較于直線型更換架而言，它最大的優(yōu)點(diǎn)是安裝要求低，換針效率高而有效降低了