選擇觸發測頭和掃描測頭的技巧

測頭是測量機觸測被測零件的發訊開關,它是座標測量機的關鍵部件,測頭精度的高低決定了測量機的測量重複性。此外,不同零件需要選擇不同功能的測頭進行測量。

測頭可分為接觸式和非接觸式(鐳射等類型)。目前主要用接觸式測頭,接觸式測頭又可分為開關式(觸發式或動態發訊式)與掃描式(比例式或靜態發訊式)兩大類

開關式測頭的實質是零位元發訊開關,以TP6(RENISHAW)為例,它相當於三對觸點串聯在電路中,當測頭產生任一方向的位移時,均使任一觸點離開,電路斷開即可發訊計數。開關式結構簡單,壽命長(106~107)、具有較好的測量重複性(0.35~0.28μm),而且成本低廉,測量迅速,因而得到較為廣泛的應用。 掃描式測頭實質上相當於X、Y、Z個方向皆為差動電感測微儀,X、Y、Z三個方向的運動是靠三個方向的平行片簧支撐,是無間隙轉動,測頭的偏移量由線性電感器測出。掃描式測頭主要用來對複雜的曲線曲面實現測量。

非接觸測頭主要分為鐳射掃描測頭和視頻測頭兩種。

鐳射掃描測頭主要用於實現較軟材料或一些特徵表面進行非接觸測量。測頭在距離檢測工件一定距離(比如50mm),在其聚焦點15mm範圍內進行測量,採點速率在200點/秒以上。通過對大量採集資料的平均處理功能而獲得較高的精度。 視頻測頭進一步提高了測量機的應用,使得許多過去採用非接觸測量無法完成的任務得以完成。一些諸如印刷線路板、觸發器、墊片或直徑小於0.1mm的孔可採用視頻測頭進行測量。操作者可將檢測工件表面放大50倍以上,採用標準的或可變換的鏡頭實現對細小工件的測量。 以下就如何進行觸發和掃描測頭提出建議: 什麼時侯用觸發式測頭?
  1. 零件所被關注的是尺寸(如小的螺紋底孔)、間距或位置,而並不強調其形狀誤差(如定位銷孔);
  2. 所用的加工設備能加工出形狀足夠好的零件,而注意力主要放在尺寸和位置精度時,接觸式觸發測量是合適的,特別是由於對離散點的測量;
  3. 觸發式測頭比掃描測頭快,觸發測頭體積較小,當測量空間狹窄時,測頭易於接近零件;
  4. 觸發式測頭使用及維修成本較低; 在機械工業中有大量的幾何量測量,所關注的僅是零件的尺寸及位置,所以目前市場上的大部分測量機,特別是中等精度測量機,仍然使用接觸式觸發測頭。