三坐标测量机发展史

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三坐标测量机

三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM)是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元。

三坐标测量仪的结构

　　三坐标测量仪有不同的操作需求、测量范围和测量精度，这些对选用三坐标测量仪是很重要的。各种类型的三坐标测量仪结构外形叙述如下：

1. 移动桥架型(Moving bridge type)

　　移动桥架型为最常用的三坐标测量仪的结构，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿水平梁在方向移动，此水平梁垂直轴且被两支柱支撑于两端，梁与支柱形成“桥架”，桥架沿着两个在水平面上垂直和轴的导槽在轴方向移动。因为梁的两端被支柱支撑，所以可得到最小的挠度，且比悬臂型有较高的精度。

2. 床式桥架型(Bridge bed type)

　　床式桥架型，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的梁而移动，而梁沿着两水平导轨在轴方向移动，导轨位于支柱的上表面，而支柱固定在机械本体上。此型与移动桥架型一样，梁的两端被支撑，因此梁的挠度为最少。此型比悬臂型的精度好，因为只有梁在轴方向移动，所以惯性比全部桥架移动时为小，手动操作时比移动桥架型较容易。

3. 柱式桥架型 (Gantry type)

　　柱式桥架型，与床式桥架型式比较时，柱式桥架型其架是直接固定在地板上又称为门型，比床式桥架型有较大且更好的刚性，大部分用在较大型的三坐标测量仪上。各轴都以马达驱动，测量范围很大，操作者可以在桥架内工作。

4. 固定桥架型 (Fixed bridge type)

　　固定桥架型，轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直 轴的水平横梁上做 方向移动。桥架 ( 支柱 ) 被固定在机器本体上，测量台沿着水平平面的导轨作 轴方向的移动且垂直于和轴。每轴皆由马达来驱动，可确保位置精度，此机型不适合手动操作。

5. L 形桥架型 (L-Shpaed bridge type)

　　L 形桥架型，这个设计乃是为了使桥架在 轴移动时有最小的惯性而作的改变。它与移动桥架型相比较，移动组件的惯性较少，因此操作较容易，但刚性较差。

6. 轴移动悬臂型 (Fixed table cantilever arm type)

　　 轴移动悬臂型， 轴为主轴在垂直方向移动，厢形架导引主轴沿着垂直 轴的水平悬臂梁在轴方向移动，悬臂梁沿着在水平面的导槽在轴方向移动，且垂直于轴和轴。此型为三边开放，容易装拆工件，且工件可以伸出台面即可容纳较大工件，但因悬臂会造成精度不高。此型早期很盛行，现在已不普遍。

7. 单支柱移动型 (Moving table cantilever arm type)

　　单支柱移动型，轴为主轴在垂直方向移动，支柱整体沿着水平面的导槽在 轴上移动，且垂直轴，而轴连接于支柱上。测量台沿着水平面的导槽在轴上移动，且垂直轴和轴。此型测量台面、支柱等具很好的刚性，因此变形少，且各轴的线性刻度尺与测量轴较接近，以符合阿贝定理。

8. 单支柱测量台移动型(Single column xy table type)

　　单支柱测量台移动型，轴为主轴在垂直方向移动，支柱上附有 轴导槽，支柱被固定在测量仪本体上。测量时，测量台在水平面上沿着轴和轴方向作移动。

9. 水平臂测量台移动型(Moving table horizontal arm type)

　　水平臂测量台移动型，厢形架支撑水平臂沿着垂直的支柱在垂直( 轴 )的方向移动。探头装在水平方向的悬臂上，支柱沿着水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直 轴，测量台沿着水平面的导槽在 轴方向移动，且垂直于轴和 轴。这是水平悬臂型的改良设计，为了消除水平臂在 轴方向，因伸出或缩回所产生的挠度。

10. 水平臂测量台固定型 (Fixed table horizontal arm type)

　　水平臂测量台固定型，其构造与测量台移动型相似。此型测量台固定， 、 轴均在导槽内移动，测量时支柱在 轴的导槽移动，而轴滑动台面在垂直轴方向移动。

11. 水平臂移动型 (Moving ram horizotal arm type)

　　水平臂移动型， 轴悬臂在水平方向移动，支撑水平臂的厢形架沿着支柱在 轴方向移动，而支柱垂直 轴。支柱沿着水平面的导槽在轴方向移动，且垂直 轴和 轴，故不适合高精度的测量。除非水平臂在伸出或回收时，对因重量而造成的误差有所补偿。目前应用在车辆检验工作。

12. 闭环桥架型 (Ring bridge type)

　　闭环桥架型，由于它的驱动方式在工作台中心，可减少因桥架移动所造成冲击，为所有三坐标测量仪中最稳定的一种。

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      经过时代的发展三坐标机已经成为检测的重要工具之一，目前逆向工程技术大多应用结构光学、激光技术进行三维扫描，逐渐取代了三坐标点记录逆向设计的方法。

gushuaiqi17

怎么没图呢？

scanner

gushuaiqi17 发表于 2012-10-24 13:04
怎么没图呢？

' _3 `* X, N1 M5 a1 u2 M6 y* |图片部分不太好找，而且大多都有广告附上，所以没有可以查找编辑

扬扬杨

总结性很强吗，但是它相对于其他的测量方式精度哪个好呢？？

jianchaoljc

三维扫描仪和三坐标那个精度更好些？

shiliuyi

jianchaoljc 发表于 2012-10-24 18:18
- ?9 b. r9 H' [. F) c三维扫描仪和三坐标那个精度更好些？

三坐标的应该高一些，但是精度不会差太多。而且三维扫描仪应用更灵活，比如测量软的，高温的。综合我感觉还是三维扫描仪好点

libonan

我见过，我见过，三坐标很大的，而且环境要求很严格，我之前跟着师傅安装过，不过调试的工作我不会，看着师傅做调试，真是个费劲活，以后不知道会不会改进。

小鱼一只

我觉得你总结的好专业……好好呀…………以后我有问题可以请教你了

scanner

扬扬杨 发表于 2012-10-24 17:29
" w. d$ k7 o# G& ^  G总结性很强吗，但是它相对于其他的测量方式精度哪个好呢？？

就测量而言，还是三坐标的精度相对高一些。卡尺什么的就先不说了。逆向检测这个领域中目前比较新型的是三维检测，属于面扫描。能给出质量连续误差分析。三坐标精度在特定的运行条件下精度高。属于点扫描形式。根据行业不同，才能分析出测量方式的好坏

Mr.zhang先生

谢谢楼主的总结啊，最近我正想学习三坐标的使用呢，有了你的总结，我就很方便学习了，以后有什么活可以找我。