三坐标测量机的介绍及应用(三坐标测量机的结构形式分类及优缺点)
三坐标测量机的介绍及应用(三坐标测量机的结构形式分类及优缺点)缺点:优点:X轴(横梁部分)的重心与导轨面距离极小,大大消除了“移动桥式三坐标测量机”的弊端。其性能在中型三坐标测量机中对比“移动桥式三坐标测量机”会有更优异的表现。精度星数:★★★★★★☆☆☆☆* 精度星数:为相同量程及状态下,对精度提升的作用。星越多,代表该结构越优秀。市场上最常见的结构之一,最经典的结构之一。移动部分形成一个"L"形状,主导轨做成高架结构,来减少移动部分的重心与导轨面的距离。
移动桥式三坐标测量机市场上最常见的结构之一,又称为“门式三坐标测量机”。
优点:结构简单、紧凑。材料成本可以实现最优。上下料有比较大的空间。
缺点:X轴(横梁部分)不能太重,否则会造成Y向移动时,移动重心与导轨面(粉色面)距离太大。在测量的瞬间,由于惯性会给粉色导轨面上的空气轴承造成较大的力矩,可能会使气垫发生变化(空气垫一般为3~8um),因此造成测量偏差。
小结:该结构适合中小型三坐标测量机,并且X轴适合使用铝合金材质或工业陶瓷(通常不会使用工业陶瓷,属于:中低端的设计结构 高端的材质)等轻质材质,以实现移动部分重量最小。
精度星数:★★★★★★☆☆☆☆
* 精度星数:为相同量程及状态下,对精度提升的作用。星越多,代表该结构越优秀。
L形桥式三坐标测量机市场上最常见的结构之一,最经典的结构之一。移动部分形成一个"L"形状,主导轨做成高架结构,来减少移动部分的重心与导轨面的距离。
优点:X轴(横梁部分)的重心与导轨面距离极小,大大消除了“移动桥式三坐标测量机”的弊端。其性能在中型三坐标测量机中对比“移动桥式三坐标测量机”会有更优异的表现。
缺点:
- 材料成本略有增加。
- 右侧支腿部分(如下图所示:字母“X”下端的可移动立柱),还是会增加Y轴两侧空气轴承的负担,引起空气垫变化,因此造成误差。所以对于更大型三坐标测量机,要去除右侧的支腿。
小结:该结构适合中小型三坐标测量机,尤其适合中型三坐标测量机。特别是X轴使用花岗岩材质时,由于移动部分重量增加,更适合该种结构。
精度星数:★★★★★★★☆☆☆
龙门式测量机在“L形桥式三坐标测量机"的基础上,去除了右侧的支腿,替换为高架结构。所以该结构又被成为“双边高架式”。我们根据是否带有整体的工作台,又可以分为两种结构。
精度星数:★★★★★★★★☆☆
带工作台的龙门式测量机优点:
- 高精度三坐标测量机的标配结构,将阿贝误差降低到最低
- 工作台一般为花岗石结构,由于其花岗石在物理、化学方面的稳定性,也可以实现较高的稳定性。
缺点:
- 只能从前后侧上下工件。
- 成本比前种结构都有所增加。
- 由于工作台一般为花岗石结构,受石材限制,如果做成超大型三坐标测量机,成本为很高,甚至无法生产。
阿贝误差:是指测量仪器的轴线与待测工件的轴线须在同一直线上。否则即产生误差,此误差称为阿贝误差。通常,假如测量仪器的轴线与待测工件的轴线无法在一起时,则须尽量缩短其距离,以减少其误差值。
不带工作台的龙门式测量机优点:
- 由于没有工作台的限制,相比“带工作台的龙门式测量机”可以做成超大尺寸的测量机,并实现高精度。
缺点:
- 稳定性会在很大程度上受地基的影响,如果地基发生变化,会直接影响到测量机的稳定性及精度(主要是垂直度等方面的变化)。
- 如果使用环境有震动,无法在测量机与地面间直接使用减震装置,只能地基整体做防震,成本较高。
该结构,X&Z轴不会在Y方向上进行移动,而是直接固定在基座上,工作台在Y方向上的移动来实现Y轴的数据的采集。
优点:超高精密测量机的标配 由于X Y轴独立运行,减少了一些复合误差。并最大程度减少了阿贝误差。该结构相比其他结构,可以实现最高的精度(0.5um甚至0.3um)。
缺点:可移动工作台承重有限,不能测量极重的工件或需要和厂家订制。
精度星数:★★★★★★★★★★
水平悬臂移动式坐标测量机该结构一般会做为大型三坐标测量机,大多用于白车身或一些钣金,注塑等零部件的检测。
优点:
- 在所有的结构中,该结构可以做的很大,甚至十多米的测量范围。适合于精度要求不高的大型钣金或注塑类零件的测量。
- 可以实现双悬臂机的同时检测,提高工作效率。
缺点:由于本身的臂长,重心结构,变形等的影响,一般结构最高精度只能做到>10um。不适合精度要求较高的模具或加工品的检测。
精度星数:★☆☆☆☆☆☆☆☆
不常见结构以下结构,出于成本、稳定性、精度方面的考虑,在实际应用中不常见,或因为一些特定原因,会做为一些特定设备出现,比如“现场型三坐标测量机”、“影像测量仪”。所以在此只做简述。
柱式坐标测量机该结构多用于小型的影像测量仪。
移动工作台悬臂式坐标测量机无转台结构
增加转台
移动工作台水平臂式坐标测量机