單臂三維測量劃線測量機(jī)（案例）

I．技術(shù)描述

一、系統(tǒng)配置

 說明：型號中C指三軸均使用原裝***日本SONY磁柵，T2指X方向?qū)蚴褂玫聡鳫IWIN機(jī)床專用雙直線導(dǎo)軌（中國臺灣生產(chǎn)），J指含數(shù)據(jù)通訊接口。

以上配置可形成獨立的“T"型的測量和劃線主體，形成有效測量范圍為：3500(x)×1600(y)×2000(z)mm的系統(tǒng)，能對各種零件、結(jié)構(gòu)件、覆蓋件、模具及工裝夾具等進(jìn)行檢測、劃線和測繪開發(fā)。

二、技術(shù)指標(biāo)（L為測量長度，單位為m）

  1．X軸有效行程（長度）：  3500 mm

  2．Y軸有效范圍（寬度）：  1600 mm

  3．Z軸有效行程（高度） ：  2000 mm

  4．單軸定位精度： ±（0.03+0.03L）mm （其中L為測量長度，單位為m）

  5．空間測量精度：±（0.05+0.05L）mm

  5．重復(fù)精度：     0.02mm

  6．最小讀數(shù)：     1um

  7．顯示位數(shù)：     每個坐標(biāo)7位

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

1、機(jī)械部份

l  測量儀主機(jī)系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu)的設(shè)計，加上二十多年生產(chǎn)經(jīng)驗，現(xiàn)已形成了***的工藝調(diào)校技術(shù)。有效地消除運(yùn)動縫隙，從主體結(jié)構(gòu)上很好地保證了測量的精度和測量的重復(fù)性。

l  測量儀的主要部件（立柱、頭架、水平臂）采用超硬質(zhì)鋁合金材料，經(jīng)過長期自然時效和加工過程中人工時效，再加上的加工工藝。這樣一方面使零件的尺寸精度和幾何精度穩(wěn)定性好，從而保證各坐標(biāo)測量的精度和重復(fù)性；另一方面又使主機(jī)運(yùn)動起來輕便、靈活，從而很好地降低了操作者的勞動強(qiáng)度。

l  主機(jī)頭架運(yùn)用的深孔加工技術(shù)，立柱內(nèi)孔用整根棒料一次加工完成，能夠有效地確保立柱內(nèi)孔的加工精度，從而很好地消除了配重上下運(yùn)動中對測量過程引起的不利影響；

l  Y方向水平臂采用中心鋼制支撐結(jié)構(gòu)，一方面大大增強(qiáng)了懸臂的剛性，另一方面有效地消除Y方向水平臂的撓度形變；

l  立柱和懸臂采用硬質(zhì)陽極硬化處理，此工藝在成都飛機(jī)制造廠參照航空航天器的標(biāo)準(zhǔn)完成表處理，有效增強(qiáng)了儀器耐磨性和使用壽命；

l  X方向采用加高手輪，人性化設(shè)計，使操作更便利。

l  X軸導(dǎo)向方式為德國HIWIN機(jī)床“工"字形專用直線導(dǎo)軌。該直線導(dǎo)軌系統(tǒng)摩擦系數(shù)?。蓽p小到1/50），運(yùn)動靈活（扭距可減小到1/10），精度高（導(dǎo)向精度小于0.03mm/4m）；而且由于這種滾動摩擦受力均勻，運(yùn)動摩擦能量小，摩擦損耗少，因而可長時間保持導(dǎo)向精度；該直線導(dǎo)軌系統(tǒng)安裝簡單，調(diào)試方便，可在保證精度的同時大幅度縮短工期。因此相對于普通軸承導(dǎo)向，該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，精度高，運(yùn)動靈活，安裝維護(hù)簡單，防塵，壽命長等特點；（見圖一：）

圖一、直線導(dǎo)軌                  圖二、SONY磁柵

各軸傳感器采用進(jìn)口原裝德國的SIKO 磁柵；

l  測量劃線機(jī)具有方便的現(xiàn)場自行校驗定標(biāo)功能，通過改變設(shè)備的參數(shù)來修正大范圍溫度變化對設(shè)備的影響，從而保證儀器在不同的環(huán)境下測量數(shù)據(jù)的真實可靠；

2、電氣部份

l  電器控制箱采用美國摩托羅拉公司研制的MCS51系列微處理器進(jìn)行設(shè)計，電路設(shè)計及排版上采用高度集成方案，全部芯片及外圍元件都集中在一塊電路板上，經(jīng)72小時通電、環(huán)境變化等老化檢驗后，能把故障率控制在極低的水平。

 l  將計算機(jī)主機(jī)和顯示器安裝在主機(jī)上，隨著主機(jī)一起移動，從而使操作人員不用在機(jī)器和PC機(jī)間跑來跑去，效率更高，從而達(dá)到一個人就可以輕松操作機(jī)器的目的。

l  數(shù)顯能顯示X、Y、Z坐標(biāo)值，電器箱可實現(xiàn)座標(biāo)平移、線性修正、公／英制轉(zhuǎn)換、測點次數(shù)顯示、數(shù)據(jù)打印等功能。

l  現(xiàn)場自行校驗定標(biāo)功能，可以根據(jù)溫度大范圍的變化修正機(jī)箱的參數(shù)，保證在此溫度環(huán)境下測量的數(shù)據(jù)真實可靠。

l  軸性、極性變換：可以通過面板上功能鍵設(shè)置達(dá)到X、Y、Z三軸顯示任意互相轉(zhuǎn)換的功能；可以實現(xiàn)每個坐標(biāo)軸的正、負(fù)方向按用戶要求設(shè)定。

l  程序手段功能：設(shè)置了存儲/恢復(fù)功能鍵，可以存儲和讀取當(dāng)前測量點的坐標(biāo)值，進(jìn)行測尖的快速定位，而不需要每次都回到坐標(biāo)原點進(jìn)行測尖校正。

l  讀取不良警報功能：當(dāng)發(fā)生讀數(shù)頭被鐵屑等阻擋、讀數(shù)位置不正確、讀數(shù)速度過快等可能導(dǎo)致讀取數(shù)據(jù)不良時，控制箱內(nèi)蜂鳴器會鳴警告音。

l  手動觸發(fā)器開關(guān)：手動觸發(fā)開關(guān)安置在數(shù)控箱上，可以手動觸發(fā)進(jìn)行測點數(shù)據(jù)采集。

l  程控器編號的動作設(shè)定：：可以通過設(shè)定使測量點數(shù)以遞增或遞減或不變的方式顯示，并可以設(shè)定需要采集點的數(shù)量。

l  數(shù)據(jù)顯示頭：（見圖四），數(shù)據(jù)顯示頭安裝在主機(jī)的頭架上，隨著主機(jī)一起運(yùn)動，能分別顯示X、Y、Z三軸的坐標(biāo)系值和相對坐標(biāo)系值，方便劃線和測量時，操作人員讀數(shù)。

圖四、數(shù)據(jù)顯示頭

3、精密萬向電子測頭部份

采用英國Renishaw MCP型精密電子測頭。MCP五方向感應(yīng)測頭，任意三維方向測量時具有保護(hù)行程。防止誤操作時對測頭的損壞。

技術(shù)參數(shù):

l  感應(yīng)方向            ：5 ways, ± X, ± Y, +Z 

l  雙向重復(fù)性          ：0.75 μm

l  萬向節(jié)式測頭連接座：共三個關(guān)節(jié)，旋轉(zhuǎn)方向的兩個關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動都可達(dá)±180°，擺動方向的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動可達(dá)±112°。

l  測頭座的連接桿和主機(jī)連接緊固方式采用手柄螺紋旋緊方式。

測桿組

測頭加長桿組件

標(biāo)準(zhǔn)校驗球：30mm標(biāo)準(zhǔn)鋼球

4、專用工作導(dǎo)軌、平臺：

l  工作平臺采用一塊4000×3000×250mm的鑄鐵平臺構(gòu)成，作為主機(jī)和放置被測工件用；工作平臺平面度符合JB/T7974-1999一級標(biāo)準(zhǔn)，參照J(rèn)JG117-91中的內(nèi)容進(jìn)行檢測；

5、三維測量軟件系統(tǒng)—ZCRCAD（國內(nèi)具備圖形測量功能的測量軟件）

5.1 新一代CMM手動版測量軟件，提供給用戶一套完整的解決方案，功能極為強(qiáng)大。

5.2 的三維圖形化測量功能，測頭軌跡動態(tài)模擬，測量元素可視化，支持視圖縮放、動態(tài)旋轉(zhuǎn)、圖形選取等功能。

5.3 可直接在主機(jī)面板上操作刪點確認(rèn)，而不必在計算機(jī)和測量機(jī)間跑來跑去，大大提高了效率，更可將工件坐標(biāo)系數(shù)值發(fā)送到主機(jī)數(shù)顯屏連續(xù)顯示，方便用戶測量。

5.4 豐富的元素測量、元素計算、元素構(gòu)造及形位公差測量，滿足用戶的測量要求。

5.5 可以測量包括點、線、面、圓、球、圓、圓柱、圓錐、橢圓、方槽、圓槽等所有特征，并可評價直線度、平面度、圓度、球度、圓柱度、圓錐度、平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對稱度、位置度等多種形位公差。

5.6 可以由其它元素構(gòu)造新元素，甚至可以直接將CAD特征元素直接轉(zhuǎn)換為測量元素?？梢杂嬎憔嚯x、角度、投影、求交、分中等，每種包括多種選項。

5.7 理論數(shù)據(jù)既可直接輸入，也可從圖形中直接選取。

5.8 強(qiáng)大的坐標(biāo)系功能支持3-2-1建坐標(biāo)、3點找正、*多點找正等，解決復(fù)雜零部件測量找正問題。所建坐標(biāo)與CAD坐標(biāo)系兼容，支持多坐標(biāo)系管理、坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)、平移等編輯功能

5.9 自學(xué)習(xí)功能可以記錄下測量處理過程，形成DMIS程序，并可對程序進(jìn)行編輯和修改、執(zhí)行。對于批量件的檢測，極為有效和必要。

5.10 完整的輸出方案，可選擇打印出完整的文本報告、EXCEL報表、圖形報表。

 5.11 測量結(jié)果可輸出為IGES格式到其它CAD軟件，進(jìn)行逆向測繪設(shè)計，并可利用CAD平臺直接進(jìn)行常規(guī)設(shè)計處理。

5.12提供二次開發(fā)服務(wù)，可按用戶需要添加定制程序。

6、微機(jī)系統(tǒng)配備要求：

l  計算機(jī)配置要求為：品牌機(jī)PⅣ2.8GHZCPU，300G硬盤，1024M內(nèi)存，512M以上獨立顯寸的顯卡，標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，17″彩顯，鼠標(biāo)，網(wǎng)卡；

l  預(yù)裝中文版WINDOWS2000操作系統(tǒng)及OFFICE2000等字處理軟件；

l  A4噴墨打印機(jī)。

四、適應(yīng)環(huán)境

1． 系統(tǒng)可以在開敞式車間現(xiàn)場工作；

2． 若系統(tǒng)臨近振動源，安裝地基四周應(yīng)設(shè)防震隔離溝；

3． 該系統(tǒng)的工作溫度：10～35℃；工作溫度在20℃±2℃；

4． 電源電壓：Ac220V±15%，50HZ，接地電阻≤5Ω；

5． 相對濕度：<80%

五、安裝及調(diào)試

1、安裝見《單臂三維測量劃線儀安裝示意圖》，圖中所標(biāo)尺寸為系統(tǒng)最小使用空間，專用工作導(dǎo)軌及平臺用戶必須按照所附示圖中的要求施工。（合同簽定后一周內(nèi)由供方提供）

2、調(diào)試由供方負(fù)責(zé)，但需方應(yīng)負(fù)責(zé)設(shè)備的現(xiàn)場下貨及搬運(yùn)就位工作。

六、技術(shù)資料及圖紙文件

1.《單臂三維測量劃線機(jī)使用說明書》   1份

2.《系列軟件操作手冊》     1份

3.  產(chǎn)品出廠質(zhì)量合格證和保修憑證  各1份

4.《CHXY系統(tǒng)的裝箱單》   1份

七、設(shè)備驗收

需方驗收的原則按《單臂三維測量系統(tǒng)驗收大綱》或《技術(shù)協(xié)議》進(jìn)行驗收。

l  按驗收大綱的內(nèi)容（包含技術(shù)協(xié)議中所約定的所有的技術(shù)參數(shù)）對交付設(shè)備逐項作全面的檢測，無異議后，需方簽署設(shè)備合格終驗收報告。

八、培訓(xùn)和服務(wù)條款

供方及時按用戶要求的質(zhì)量和時間供應(yīng)標(biāo)的設(shè)備的備件，并及時為用戶所在地解決設(shè)備出現(xiàn)的問題。負(fù)責(zé)用戶管理人員、維護(hù)人員及操作人員的設(shè)備培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括機(jī)械部分、電氣部分、軟件部分；培訓(xùn)達(dá)到以下要求：設(shè)備管理人員能掌握設(shè)備的基本工作原理、設(shè)備的基本組成及結(jié)構(gòu)、設(shè)備正常維護(hù)的方法及技能；設(shè)備維護(hù)人員掌握設(shè)備的基本組成及結(jié)構(gòu)、設(shè)備正常維護(hù)的方法及技能；設(shè)備操作人員熟練設(shè)備的操作，掌握設(shè)備正常維護(hù)的方法及技能。

培訓(xùn)

l  培訓(xùn)地點：需方所在地

l  培訓(xùn)人數(shù):2~3人（注：供方建議需方在安排接受培訓(xùn)的測量機(jī)操作人員時應(yīng)選用有計量基礎(chǔ)知識、計算機(jī)應(yīng)用知識及英語基礎(chǔ)的人員。）

l  培訓(xùn)周期不多于7個工作日

l  培訓(xùn)內(nèi)容見《培訓(xùn)大綱》

l  培訓(xùn)完成后操作人員應(yīng)持證上崗

售后服務(wù)

l  全套系統(tǒng)交驗后，質(zhì)保期為一年，在此期間若出現(xiàn)任何非人為原因的質(zhì)量問題，供方負(fù)責(zé)維修，并免收費用。

l  主機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)顯部分，質(zhì)保期結(jié)束后的一年內(nèi)，若出現(xiàn)任何非人為原因的質(zhì)量問題，供方負(fù)責(zé)維修或更換，并免收全部維修和配件費。

l  若出現(xiàn)質(zhì)量問題，供方保證在接故障的后，8小時內(nèi)以書面或口頭的方式答復(fù)解決辦法，如果確需派員維修，24小時維修人員到達(dá)現(xiàn)場。

l  上述期限內(nèi)，如果質(zhì)量問題的產(chǎn)生是由于人為因素造成的，由需方與供方協(xié)商解決。保修期過后，能終身提供廣泛優(yōu)惠的技術(shù)支持和配件支持。

l  軟件兩年內(nèi)供方免費升級，并負(fù)責(zé)終身維護(hù)，我所有自己的專業(yè)網(wǎng)站，如有軟件升級，會在網(wǎng)站上及時發(fā)布，并通知客戶。

l  供方長期免費提供設(shè)備使用和維護(hù)技術(shù)方面的信息和技術(shù)資料。