單臂三維測量劃線測量機（案例）

I．技術描述

一、系統配置

 說明：型號中C指三軸均使用原裝***日本SONY磁柵，T2指X方向導向使用德國HIWIN機床專用雙直線導軌（臺灣生產），J指含數據通訊接口。

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，能對各種零件、結構件、覆蓋件、模具及工裝夾具等進行檢測、劃線和測繪開發。

二、技術指標（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．重復精度：     0.02mm

  6．最小讀數：     1um

  7．顯示位數：     每個坐標7位

三、系統結構及功能

1、機械部份

l  測量儀主機系統采用全封閉結構的設計，加上二十多年生產經驗，現已形成了***的工藝調校技術。有效地消除運動縫隙，從主體結構上很好地保證了測量的精度和測量的重復性。

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

l  主機頭架運用獨特的深孔加工技術，立柱內孔用整根棒料一次加工完成，能夠有效地確保立柱內孔的加工精度，從而很好地消除了配重上下運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構，一方面大大增強了懸臂的剛性，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陽極硬化處理，此工藝在成都飛機制造廠參照航空航天器的標準完成表處理，有效增強了儀器耐磨性和使用壽命；

l  X方向采用加高手輪，人性化設計，使操作更便利。

l  X軸導向方式為德國HIWIN機床“工”字形專用直線導軌。該直線導軌系統摩擦系數小（可減小到1/50），運動靈活（扭距可減小到1/10），精度高（導向精度小于0.03mm/4m）；而且由于這種滾動摩擦受力均勻，運動摩擦能量小，摩擦損耗少，因而可長時間保持導向精度；該直線導軌系統安裝簡單，調試方便，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向，該結構穩定性好，精度高，運動靈活，安裝維護簡單，防塵，壽命長等特點；（見圖一：）

圖一、直線導軌                  圖二、SONY磁柵

各軸傳感器采用進口原裝德國的SIKO 磁柵；

l  測量劃線機具有方便的現場自行校驗定標功能，通過改變設備的參數來修正大范圍溫度變化對設備的影響，從而保證儀器在不同的環境下測量數據的真實可靠；

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系列微處理器進行設計，電路設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72小時通電、環境變化等老化檢驗后，能把故障率控制在極低的水平。

 l  將計算機主機和顯示器安裝在主機上，隨著主機一起移動，從而使操作人員不用在機器和PC機間跑來跑去，效率更高，從而達到一個人就可以輕松操作機器的目的。

l  數顯能顯示X、Y、Z坐標值，電器箱可實現座標平移、線性修正、公／英制轉換、測點次數顯示、數據打印等功能。

l  現場自行校驗定標功能，可以根據溫度大范圍的變化修正機箱的參數，保證在此溫度環境下測量的數據真實可靠。

l  軸性、極性變換：可以通過面板上功能鍵設置達到X、Y、Z三軸顯示任意互相轉換的功能；可以實現每個坐標軸的正、負方向按用戶要求設定。

l  程序手段功能：設置了存儲/恢復功能鍵，可以存儲和讀取當前測量點的坐標值，進行測尖的快速定位，而不需要每次都回到坐標原點進行測尖校正。

l  讀取不良警報功能：當發生讀數頭被鐵屑等阻擋、讀數位置不正確、讀數速度過快等可能導致讀取數據不良時，控制箱內蜂鳴器會鳴警告音。

l  手動觸發器開關：手動觸發開關安置在數控箱上，可以手動觸發進行測點數據采集。

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

l  數據顯示頭：（見圖四），數據顯示頭安裝在主機的頭架上，隨著主機一起運動，能分別顯示X、Y、Z三軸的絕對坐標系值和相對坐標系值，方便劃線和測量時，操作人員讀數。

圖四、數據顯示頭

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五方向感應測頭，任意三維方向測量時具有保護行程。防止誤操作時對測頭的損壞。

技術參數:

l  感應方向            ：5 ways, ± X, ± Y, +Z 

l  雙向重復性          ：0.75 μm

l  萬向節式測頭連接座：共三個關節，旋轉方向的兩個關節轉動都可達±180°，擺動方向的關節轉動可達±112°。

l  測頭座的連接桿和主機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

標準校驗球：30mm標準鋼球

4、專用工作導軌、平臺：

l  工作平臺采用一塊4000×3000×250mm的鑄鐵平臺構成，作為主機和放置被測工件用；工作平臺平面度符合JB/T7974-1999一級標準，參照JJG117-91中的內容進行檢測；

5、三維測量軟件系統—ZCRCAD（國內唯一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，功能極為強大。

5.2 完全的三維圖形化測量功能，測頭軌跡動態模擬，測量元素完全可視化，支持視圖縮放、動態旋轉、圖形選取等功能。

5.3 可直接在主機面板上操作刪點確認，而不必在計算機和測量機間跑來跑去，大大提高了效率，更可將工件坐標系數值發送到主機數顯屏連續顯示，方便用戶測量。

5.4 豐富的元素測量、元素計算、元素構造及形位公差測量，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 可以由其它元素構造新元素，甚至可以直接將CAD特征元素直接轉換為測量元素。可以計算距離、角度、投影、求交、分中等，每種包括多種選項。

5.7 理論數據既可直接輸入，也可從圖形中直接選取。

5.8 強大的坐標系功能支持3-2-1建坐標、3點找正、*多點找正等，解決復雜零部件測量找正問題。所建坐標與CAD坐標系完全兼容，支持多坐標系管理、坐標系旋轉、平移等編輯功能

5.9 自學習功能可以記錄下測量處理過程，形成DMIS程序，并可對程序進行編輯和修改、執行。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 測量結果可輸出為IGES格式到其它CAD軟件，進行逆向測繪設計，并可利用CAD平臺直接進行常規設計處理。

5.12提供二次開發服務，可按用戶需要添加定制程序。

6、微機系統配備要求：

l  計算機配置要求為：品牌機PⅣ2.8GHZCPU，300G硬盤，1024M內存，512M以上獨立顯寸的顯卡，標準鍵盤，17″彩顯，鼠標，網卡；

l  預裝中文版WINDOWS2000操作系統及OFFICE2000等字處理軟件；

l  A4噴墨打印機。

四、適應環境

1． 系統可以在開敞式車間現場工作；

2． 若系統臨近振動源，安裝地基四周應設防震隔離溝；

3． 該系統的工作溫度：10～35℃；最佳工作溫度在20℃±2℃；

4． 電源電壓：Ac220V±15%，50HZ，接地電阻≤5Ω；

5． 相對濕度：<80%

五、安裝及調試

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

2、調試由供方負責，但需方應負責設備的現場下貨及搬運就位工作。

六、技術資料及圖紙文件

1.《單臂三維測量劃線機使用說明書》   1份

2.《系列軟件操作手冊》     1份

3.  產品出廠質量合格證和保修憑證  各1份

4.《CHXY系統的裝箱單》   1份

七、設備驗收

需方驗收的原則按《單臂三維測量系統驗收大綱》或《技術協議》進行驗收。

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

八、培訓和服務條款

供方及時按用戶要求的質量和時間供應標的設備的備件，并及時為用戶所在地解決設備出現的問題。負責用戶管理人員、維護人員及操作人員的設備培訓，培訓內容包括機械部分、電氣部分、軟件部分；培訓達到以下要求：設備管理人員能掌握設備的基本工作原理、設備的基本組成及結構、設備正常維護的方法及技能；設備維護人員掌握設備的基本組成及結構、設備正常維護的方法及技能；設備操作人員熟練設備的操作，掌握設備正常維護的方法及技能。

培訓

l  培訓地點：需方所在地

l  培訓人數:2~3人（注：供方建議需方在安排接受培訓的測量機操作人員時應選用有計量基礎知識、計算機應用知識及英語基礎的人員。）

l  培訓周期不多于7個工作日

l  培訓內容見《培訓大綱》

l  培訓完成后操作人員應持證上崗

售后服務

l  全套系統交驗后，質保期為一年，在此期間若出現任何非人為原因的質量問題，供方負責維修，并免收費用。

l  主機系統中的數顯部分，質保期結束后的一年內，若出現任何非人為原因的質量問題，供方負責維修或更換，并免收全部維修和配件費。

l  若出現質量問題，供方保證在接故障的傳真后，8小時內以書面或口頭的方式答復解決辦法，如果確需派員維修，24小時維修人員到達現場。

l  上述期限內，如果質量問題的產生是由于人為因素造成的，由需方與供方協商解決。保修期過后，能終身提供廣泛優惠的技術支持和配件支持。

l  軟件兩年內供方免費升級，并負責終身維護，我所有自己的專業網站，如有軟件升級，會在網站上及時發布，并通知客戶。

l  供方長期免費提供設備使用和維護技術方面的最新信息和技術資料。