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便攜三坐標|便攜三坐標維修|欣晟泰：

2.5D影像測量儀,快速一鍵測量儀,硬度計
關節臂

紅寶石測球適用于大部分工件（包括不銹鋼和鈦合金工件）的掃描測量，但在極端條件下掃描測量鋁合金工件時，可能會產生粘結磨損。因此，在極端條件下測量鋁合金時，可用氮化硅測球替代紅寶石測球。不過，氮化硅測球在測量不銹鋼或鑄鐵工件時容易產生磨料磨損。掃描測量鑄鐵零件時應選擇氧化鋯測球，不過硬質合金測球也表現不俗。

不同的探針類型

　　直探針通常用于在測頭可直接接觸工件的情況下探測一些簡單的零件特征。不過，對于一些特殊的檢測任務，還有許多其他類型的探針可供選擇。

（1）星型探針

　　具有多個測球的星型探針能以較少的測頭運動測量零件內部特征（如孔中的溝槽）的極值點（圖2）。

圖2 星型探針

（2）尖頭探針

　　尖頭探針非常適合探測螺紋形狀、特定的點和刻劃線，但不適用于標準的X—Y坐標測量。端部呈圓弧形的尖頭探針可用于探測小孔的位置。

（3）陶瓷空心球探針

　　這種大尺寸探針非常適合在X、Y和Z方向測量較深的零件特征和內孔（圖3）。用這種半球形探針測量粗糙表面時，其球徑平均效應可減小粗糙度峰谷的影響。

圖有效球徑大、重量輕的陶瓷半球探針

（4）盤型探針

　　盤型探針適合檢測凹腔和溝槽。用厚度較薄的盤型探針進行探測時，便攜三坐標改造，需要仔細校準探針的角度，以確保其與被測特征正確接觸。簡易型盤型探針只需以其直徑為基準（通常用環規校準），但其有效探測范圍僅局限于X和Y方向。如果增加一個端部呈圓弧形的滾柱，就能實現Z軸的探測，提供超出測頭直徑的圓弧端滾柱加長桿的中心線。

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攜式測量設備如何應用于汽車行業

 光筆三坐標測量系統可以快速有效地保證對控制精度的工裝及零部件本身的精度進行測量，通過穩定有效地檢測數據的輸出，對汽車制造業的發展起到了積極的促進作用。本文對光筆三坐標測量系統的結構、原理、應用范圍以及系統特點進行了詳細介紹。

     對于現代化的汽車企業來說，能夠有效地縮短新車型的開發周期，又快又好地制造出符合設計要求的產品，是企業核心的競爭力。針對這種需求的出現，適用于生產現場的快速、便捷的大尺寸測量手段應運而生。經過幾代產品的變革，一系列光電式三坐標測量系統應運而生，光筆三坐標測量系統的也伴隨著汽車行業中的廣泛運用而顯得尤為重要。

     光筆三坐標測量系統

     1.系統組成

     光筆三坐標測量系統主要由傳感器系統（相機）、采點系統（碳纖維測量光筆及測針）以及電腦與測量軟件組成。在光筆的筆身上，至少裝有3個點光源（發光二極管或回光反射標志點）以及一個專用于接觸式測量的球形測頭。

     2.工作原理

     光筆測量儀采用的攝影測量技術，相機通過測量鑲嵌在光筆上的多個紅外發光二極管（LED）的坐標，得到測量光筆在空間的位置和姿態，光筆三坐標測量系統工作原理如所示。由于光筆底端的測針經過校準，與光筆的幾何關系惟一確定，被測點的三維坐標就可以計算出來。

     3.系統特點

光筆三坐標測量系統能提供

的測量方案、完整及強大的檢測方案以及快速易掌握的測量方案，是真正的便攜式設備。其具體優勢體現在如下幾個方面：

     （1）測量精度高 作為一套基于攝影測量技術的光學坐標測量系統，光筆測量儀可以實現30m的大范圍測量。采用專利的圖象處理與相機校準技術，空間長度測量精度可達22mm，具備動態參考模式、快速校準功能、自動對齊功能及連續監控參數。

     （2）測量速度快 光筆三坐標測量系統硬件設備為手持，無臂式設備，可進行無線數據傳輸，使用光學反射靶自動對齊實現同一批產品的快速測量。

     （3）輕便易攜帶 便攜性好，適合車間現場使用。整套設備（含電腦）裝在一個長1m的拉桿箱內，質量不超過30 kg。進行測量作業時，將相機放置在工件附近連好電纜，打開電腦即可開始測量，不需要設備預熱等準備工作。光筆質量約450g，非常輕便。

     （4）良好的擴展性 光筆三坐標測量系統可動態擴展測量范圍而不會降低精度，無需采用蛙跳法測量，也無需額外手動對齊設置，使用者移動部件無需重新對齊數據，便攜三坐標，從而減少重新建立坐標參考系的次數，減小累計誤差。

     光筆三坐標測量系統應用范圍

     光筆三坐標測量系統應用廣泛，可實現部件與CAD圖樣的對比分析、3D模型對比原件及生產工裝的一致性評估、加工產品與原件的一致性評估、工裝的檢測和調整以及幾何實體的逆向工程（包括球體、圓柱體和平面等）。

     該設備在汽車工業中的應用尤為廣泛，一般應用在車身工裝的檢測、焊裝夾具檢具的檢測、鈑金件夾具的控制、內飾件及夾具的檢測、汽車地盤的控制、汽車零部件的檢測、車燈的控制和制動系統部件的控制上。

     實際操作流程主要分為檢測汽車工裝安裝基板的平面度，建立需檢測工件的坐標系，然后檢測工裝各控制型面和定位銷，通過多次檢測并進行數據對比確定工裝夾具的重復性，后將部件在工裝夾具上裝夾好后，對零部件進行測量，并與CAD模型進行實時比對，確認零件的符合性。

     光筆三坐標測量系統的優勢

     傳統的測量臂三坐標測量系統包括固定式三坐標測量系統和第二代關節臂三坐標測量系統，兩代測量系統受工作現場操作環境影響較大（包括溫度、濕度等），導致測量精度降低，日常機械維護及磨損使得維護成本較高；同時空間移動受限制，便攜性較差，操作性上也不符合人體工程學，斷光續接難度大，測量死角較多。與之相比，第三代光筆三坐標測量系統具有明顯優勢，具體表現在以下幾個方面：

     1.精度對比

     光筆三坐標測量系統單點重復精度可達0.025mm，空間精度可達0.085mm，測量速度為30點/s，可同時滿足靜態和動態測量模式，而固定式三坐標測量系統空間精度僅為（3+4L/1000）um，且只能滿足靜態測量模式，關節臂式三坐標測量系統精度與光筆三坐標測量系統可以保持一致，但也僅限于靜態測量模式。

     2.測量范圍對比

     固定式三坐標測量系統測量范圍由測量軸行程決定，一般只能專機專用；關節臂三坐標測量系統測量范圍受制于關節臂長度，一般為2.4m、3.0m或3.6m等規格，用于小型物件的測量，如果實現“蛙跳”擴展測量，會造成精度損失。光筆三坐標測量系統無空間限制，可快速實現“蛙跳”擴展測量，精度不受影響。

     3.使用維護對比

     固定式三坐標測量系統需提前半小時預熱，需將被測物體放置于機臺上固定，不能自動識別測針，需要機械維護且易磨損，便攜三坐標升級，設備需廠家定期校準。關節臂三坐標測量系統體積大，使用時需配重型三角架或磁力吸盤實現穩定，不能快速安裝，便攜三坐標維修，不能自動識別測針，搬運及組裝過程中易發生磕碰損壞，設備需廠家定期校準。而光筆三坐標測量系統無線無臂，安裝時間短，無需預熱，無任何機械的磨損和連接，可自動識別測針，設備可自行校準，比較起來維護成本較為低廉。

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