单臂三维测量划线测量机（案例）

I．技术描述

一、系统配置

 说明：型号中C指三轴均使用原装***日本SONY磁栅，T2指X方向导向使用德国HIWIN机床专用双直线导轨（台湾生产），J指含数据通讯接口。

以上配置可形成独立的“T”型的测量和划线主体，形成有效测量范围为：3500(x)×1600(y)×2000(z)mm的系统，能对各种零件、结构件、覆盖件、模具及工装夹具等进行检测、划线和测绘开发。

二、技术指标（L为测量长度，单位为m）

  1．X轴有效行程（长度）：  3500 mm

  2．Y轴有效范围（宽度）：  1600 mm

  3．Z轴有效行程（高度） ：  2000 mm

  4．单轴定位精度： ±（0.03+0.03L）mm （其中L为测量长度，单位为m）

  5．空间测量精度：±（0.05+0.05L）mm

  5．重复精度：     0.02mm

  6．最小读数：     1um

  7．显示位数：     每个坐标7位

三、系统结构及功能

1、机械部份

l  测量仪主机系统采用全封闭结构的设计，加上二十多年生产经验，现已形成了***的工艺调校技术。有效地消除运动缝隙，从主体结构上很好地保证了测量的精度和测量的重复性。

l  测量仪的主要部件（立柱、头架、水平臂）采用超硬质铝合金材料，经过长期自然时效和加工过程中人工时效，再加上独特的加工工艺。这样一方面使零件的尺寸精度和几何精度稳定性好，从而保证各坐标测量的精度和重复性；另一方面又使主机运动起来轻便、灵活，从而很好地降低了操作者的劳动强度。

l  主机头架运用独特的深孔加工技术，立柱内孔用整根棒料一次加工完成，能够有效地确保立柱内孔的加工精度，从而很好地消除了配重上下运动中对测量过程引起的不利影响；

l  Y方向水平臂采用中心钢制支撑结构，一方面大大增强了悬臂的刚性，另一方面有效地消除Y方向水平臂的挠度形变；

l  立柱和悬臂采用硬质阳极硬化处理，此工艺在成都飞机制造厂参照航空航天器的标准完成表处理，有效增强了仪器耐磨性和使用寿命；

l  X方向采用加高手轮，人性化设计，使操作更便利。

l  X轴导向方式为德国HIWIN机床“工”字形专用直线导轨。该直线导轨系统摩擦系数小（可减小到1/50），运动灵活（扭距可减小到1/10），精度高（导向精度小于0.03mm/4m）；而且由于这种滚动摩擦受力均匀，运动摩擦能量小，摩擦损耗少，因而可长时间保持导向精度；该直线导轨系统安装简单，调试方便，可在保证精度的同时大幅度缩短工期。因此相对于普通轴承导向，该结构稳定性好，精度高，运动灵活，安装维护简单，防尘，寿命长等特点；（见图一：）

图一、直线导轨                  图二、SONY磁栅

各轴传感器采用进口原装德国的SIKO 磁栅；

l  测量划线机具有方便的现场自行校验定标功能，通过改变设备的参数来修正大范围温度变化对设备的影响，从而保证仪器在不同的环境下测量数据的真实可靠；

2、电气部份

l  电器控制箱采用美国摩托罗拉公司研制的MCS51系列微处理器进行设计，电路设计及排版上采用高度集成方案，全部芯片及外围元件都集中在一块电路板上，经72小时通电、环境变化等老化检验后，能把故障率控制在极低的水平。

 l  将计算机主机和显示器安装在主机上，随着主机一起移动，从而使操作人员不用在机器和PC机间跑来跑去，效率更高，从而达到一个人就可以轻松操作机器的目的。

l  数显能显示X、Y、Z坐标值，电器箱可实现座标平移、线性修正、公／英制转换、测点次数显示、数据打印等功能。

l  现场自行校验定标功能，可以根据温度大范围的变化修正机箱的参数，保证在此温度环境下测量的数据真实可靠。

l  轴性、极性变换：可以通过面板上功能键设置达到X、Y、Z三轴显示任意互相转换的功能；可以实现每个坐标轴的正、负方向按用户要求设定。

l  程序手段功能：设置了存储/恢复功能键，可以存储和读取当前测量点的坐标值，进行测尖的快速定位，而不需要每次都回到坐标原点进行测尖校正。

l  读取不良警报功能：当发生读数头被铁屑等阻挡、读数位置不正确、读数速度过快等可能导致读取数据不良时，控制箱内蜂鸣器会鸣警告音。

l  手动触发器开关：手动触发开关安置在数控箱上，可以手动触发进行测点数据采集。

l  程控器编号的动作设定：：可以通过设定使测量点数以递增或递减或不变的方式显示，并可以设定需要采集点的数量。

l  数据显示头：（见图四），数据显示头安装在主机的头架上，随着主机一起运动，能分别显示X、Y、Z三轴的绝对坐标系值和相对坐标系值，方便划线和测量时，操作人员读数。

图四、数据显示头

3、精密万向电子测头部份

采用英国Renishaw MCP型精密电子测头。MCP五方向感应测头，任意三维方向测量时具有保护行程。防止误操作时对测头的损坏。

技术参数:

l  感应方向            ：5 ways, ± X, ± Y, +Z 

l  双向重复性          ：0.75 μm

l  万向节式测头连接座：共三个关节，旋转方向的两个关节转动都可达±180°，摆动方向的关节转动可达±112°。

l  测头座的连接杆和主机连接紧固方式采用手柄螺纹旋紧方式。

测杆组

测头加长杆组件

标准校验球：30mm标准钢球

4、专用工作导轨、平台：

l  工作平台采用一块4000×3000×250mm的铸铁平台构成，作为主机和放置被测工件用；工作平台平面度符合JB/T7974-1999一级标准，参照JJG117-91中的内容进行检测；

5、三维测量软件系统—ZCRCAD（国内唯一具备图形测量功能的测量软件）

5.1 新一代CMM手动版测量软件，提供给用户一套完整的解决方案，功能极为强大。

5.2 完全的三维图形化测量功能，测头轨迹动态模拟，测量元素完全可视化，支持视图缩放、动态旋转、图形选取等功能。

5.3 可直接在主机面板上操作删点确认，而不必在计算机和测量机间跑来跑去，大大提高了效率，更可将工件坐标系数值发送到主机数显屏连续显示，方便用户测量。

5.4 丰富的元素测量、元素计算、元素构造及形位公差测量，满足用户的测量要求。

5.5 可以测量包括点、线、面、圆、球、圆、圆柱、圆锥、椭圆、方槽、圆槽等所有特征，并可评价直线度、平面度、圆度、球度、圆柱度、圆锥度、平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度等多种形位公差。

5.6 可以由其它元素构造新元素，甚至可以直接将CAD特征元素直接转换为测量元素。可以计算距离、角度、投影、求交、分中等，每种包括多种选项。

5.7 理论数据既可直接输入，也可从图形中直接选取。

5.8 强大的坐标系功能支持3-2-1建坐标、3点找正、*多点找正等，解决复杂零部件测量找正问题。所建坐标与CAD坐标系完全兼容，支持多坐标系管理、坐标系旋转、平移等编辑功能

5.9 自学习功能可以记录下测量处理过程，形成DMIS程序，并可对程序进行编辑和修改、执行。对于批量件的检测，极为有效和必要。

5.10 完整的输出方案，可选择打印出完整的文本报告、EXCEL报表、图形报表。

 5.11 测量结果可输出为IGES格式到其它CAD软件，进行逆向测绘设计，并可利用CAD平台直接进行常规设计处理。

5.12提供二次开发服务，可按用户需要添加定制程序。

6、微机系统配备要求：

l  计算机配置要求为：品牌机PⅣ2.8GHZCPU，300G硬盘，1024M内存，512M以上独立显寸的显卡，标准键盘，17″彩显，鼠标，网卡；

l  预装中文版WINDOWS2000操作系统及OFFICE2000等字处理软件；

l  A4喷墨打印机。

四、适应环境

1． 系统可以在开敞式车间现场工作；

2． 若系统临近振动源，安装地基四周应设防震隔离沟；

3． 该系统的工作温度：10～35℃；最佳工作温度在20℃±2℃；

4． 电源电压：Ac220V±15%，50HZ，接地电阻≤5Ω；

5． 相对湿度：<80%

五、安装及调试

1、安装见《单臂三维测量划线仪安装示意图》，图中所标尺寸为系统最小使用空间，专用工作导轨及平台用户必须按照所附示图中的要求施工。（合同签定后一周内由供方提供）

2、调试由供方负责，但需方应负责设备的现场下货及搬运就位工作。

六、技术资料及图纸文件

1.《单臂三维测量划线机使用说明书》   1份

2.《系列软件操作手册》     1份

3.  产品出厂质量合格证和保修凭证  各1份

4.《CHXY系统的装箱单》   1份

七、设备验收

需方验收的原则按《单臂三维测量系统验收大纲》或《技术协议》进行验收。

l  按验收大纲的内容（包含技术协议中所约定的所有的技术参数）对交付设备逐项作全面的检测，无异议后，需方签署设备合格终验收报告。

八、培训和服务条款

供方及时按用户要求的质量和时间供应标的设备的备件，并及时为用户所在地解决设备出现的问题。负责用户管理人员、维护人员及操作人员的设备培训，培训内容包括机械部分、电气部分、软件部分；培训达到以下要求：设备管理人员能掌握设备的基本工作原理、设备的基本组成及结构、设备正常维护的方法及技能；设备维护人员掌握设备的基本组成及结构、设备正常维护的方法及技能；设备操作人员熟练设备的操作，掌握设备正常维护的方法及技能。

培训

l  培训地点：需方所在地

l  培训人数:2~3人（注：供方建议需方在安排接受培训的测量机操作人员时应选用有计量基础知识、计算机应用知识及英语基础的人员。）

l  培训周期不多于7个工作日

l  培训内容见《培训大纲》

l  培训完成后操作人员应持证上岗

售后服务

l  全套系统交验后，质保期为一年，在此期间若出现任何非人为原因的质量问题，供方负责维修，并免收费用。

l  主机系统中的数显部分，质保期结束后的一年内，若出现任何非人为原因的质量问题，供方负责维修或更换，并免收全部维修和配件费。

l  若出现质量问题，供方保证在接故障的传真后，8小时内以书面或口头的方式答复解决办法，如果确需派员维修，24小时维修人员到达现场。

l  上述期限内，如果质量问题的产生是由于人为因素造成的，由需方与供方协商解决。保修期过后，能终身提供广泛优惠的技术支持和配件支持。

l  软件两年内供方免费升级，并负责终身维护，我所有自己的专业网站，如有软件升级，会在网站上及时发布，并通知客户。

l  供方长期免费提供设备使用和维护技术方面的最新信息和技术资料。