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儀器簡介
三坐標測量儀是指在一個六面體的空間范圍內，能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標測量機或三坐標量床。三坐標測量儀又可定義“一種具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號，三個軸的位移測量系統（如光柵尺）經數據處理器或計算機等計算出工件的各點（x，y，z）及各項功能測量的儀器”。三坐標測量儀的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等 [1]  。
機型介紹
結構型式：三軸花崗巖、四面全環抱的德式活動橋式結構
傳動方式：直流伺服系統 + 預載荷高精度空氣軸承
長度測量系統：RENISHAW開放式光柵尺，分辨率為0.1μm
測頭系統：雷尼紹控制器、雷尼紹測頭、雷尼紹測針
機 臺：高精度（00級）花崗巖平臺
使用環境：溫度(20±2)℃，濕度40%-70% ，溫度梯度1℃/m，溫度變化 1℃/h
空氣壓力：0.4 MPa - 0.6 Mpa
空氣流量：25 L/min
長度精度MPEe： ≤2.1+L/350 (μm)
探測球精度MPEp： ≤2.1μm

面片掃描(Patch Scan)
面片掃描方式允許掃描一個區域而不再是掃描線。應用該掃描方式至少需要四個邊界點信息，即開始點、方向點、掃描長度和掃描寬度。PC DMIS可根據基本(或缺省)信息給出的邊界點1、2、3確定三角形面片，掃描方向則由D的坐標值決定；若增加了第四或第五個邊界點，則面片可以為四方形或五邊形。
采用面片掃描方式時，在復選框中選擇“閉線掃描”，表示掃描一個封閉元素(如圓柱、圓錐、槽等)，然后輸入起始點、終止點和方向點。終止點位置表示掃描被測元素時向上或向下移動的距離；用起始點、方向點和起始矢量可定義截平面矢量(通常該矢量平行于被測元素)。現以創建四邊形面片為例，介紹面片掃描的幾種定義方式：
(1)鍵入坐標值方式
雙擊邊界點“1”，輸入起始點坐標值X、Y、Z；雙擊邊界方向點“D”，輸入掃描方向點坐標值；雙擊邊界點“2”，輸入確定方向的掃描寬度；雙擊邊界點“3”，輸入確定第二方向的掃描寬度；點擊“3”，然后按“添加”按鈕，對話框給出第四個邊界點；雙擊邊界點“4”，輸入終止點坐標值；選擇掃描所需的步長(各點間的步距)和步長(1、2兩點間的步長)值后，點擊“創建”。(2)觸測方式
選定“面片掃描”方式，用坐標測量機草作盤在所需起始點位置觸測點，該點坐標值將顯示在“邊界點”對話框的“#1”項內；然后觸測第二點，該點代表掃描方向的終止點，其坐標值將顯示在對話框的“D”項內；然后觸測第三點，該點代表掃描面片寬度，其坐標值將顯示在對話框的“#3”項內；點擊“3”，選擇“添加”，可在清單上添加第四點；觸測終止點，將關閉對話框。定義掃描行距和步長兩個方向數據；選擇掃描觸測類型及所需選項后，點擊“創建”。
(3)CAD曲面模型方式
該掃描方式只適用于有CAD曲面模型的工件。先選定“面片掃描”方式，左鍵點擊CAD工作表面；加亮“邊界點”對話框中的“1”，左鍵點擊曲面上的掃描起始點；然后加亮“D”，點擊曲面定義方向點；點擊曲面定義掃描寬度(#2)；點擊曲面定義掃描上寬度(#3)；點擊“3”，選擇“添加”，添加附加點“4”，加亮“4”，點擊定義掃描終止點，關閉對話框。定義兩個方向的步長及選擇所需選項后，點擊“創建”。

三坐標測量儀三軸均有氣源制動開關及微動裝置，可實現單軸的精密傳動，采用高性能數據采集系統。應用于產品設計、模具裝備、齒輪測量、葉片測量機械制造、工裝夾具、汽模配件、電子電器等精密測量。
中文名 三坐標測量儀 外文名 Trilinear coordinates measuring instrument;Coordinate measuring machine (CMM) X    軸  2500 mm Z    軸  1000 mm Y    軸  1500 mm 領    域 工程技術

應用要點
(1)應根據被測工件的具體特點及建模要求合理選用適當的掃描測量方式，以達到提高數據采集精度和測量效率的目的。
(2)為便于測量草作和測頭移動，應合理規劃被測工件裝夾位置；為保證造型精度，裝夾工件時應盡量使測頭能一次完成全部被測對象的掃描測量。
(3)掃描測量點的選取應包括工件輪廓幾何信息的關鍵點，在曲率變化較明顯的部位應適當增加測量點 [3]  。
數據管理
數據轉換
數據轉換的任務和要求：
（1）將測量數據格式轉化為CAD軟件可識別的IGES格式，合并后以產品名稱或用戶的名稱分類保存。
（2）不同產品、不同屬性、不同定位、易于混淆的數據應存放在不同的文件中，并在IGES文件中分層分色。
數據轉換使用《三坐標測量數據處理系統》完成，操作方法見軟件用戶手冊。
重定位整合
1 、應用背景
在產品的測繪過程中，往往不能在同一坐標系將產品的幾何數據一次測出。其原因一是產品尺寸超出測量機的行程，二是測量探頭不能觸及產品的，三是在工件拆下后發現數據缺失，需要補測。這時就需要在不同的定位狀態（即不同的坐標系）下測量產品的各個部分，稱為產品的重定位測量。而在造型時則應將這些不同坐標系下的重定位數據變換到同一坐標系中，這個過程稱為重定位數據的整合。
對于復雜或較大的模型，測量過程中常需要多次定位測量，終的測量數據就必需依據一定的轉換路徑進行多次重定位整合，把各次定位中測得的數據轉換成一個公共定位基準下的測量數據。
2 、重定位整合原理
工件移動（重定位）后的測量數據與移動前的測量數據存在著移動錯位，如果我們在工件上確定一個在重定位前后都能測到的形體（稱為重定位基準），那么只要在測量結束后，通過一系列變換使重定位后對該形體的測量結果與重定位前的測量結果重合，即可將重定位后的測量數據整合到重合前的數據中。重定位基準在重定位整合中起到了紐帶的作用.
PID控制是：比例，積分，微分控制的縮寫。
P參數：決定系統對位置誤差的整個響應過程。數值越低，系統越穩定，不產生振蕩，但剛性差，到位誤差大；數值越高，剛性越好，到位誤差小，但系統可能產生振蕩。
I 參數：控制由于摩擦力和負載引起的靜態到位誤差。數值越低，到位時間越長；數值越高，可能在理論位置上下振蕩。
D參數：此參數通過阻止誤差變化過沖給系統提供阻尼和穩定性。數值越低，使系統對位置誤差響應快；數值越高，系統響應越慢。
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