探测技术在三次元测量仪中的应用
发表日期：2015年10月14日 点击击数: 836 次
探测技术在三坐标测量机中占有重要位置。从原理上说只要测头能探及，三坐标测量机就能测量。三次元测量机的测量效率也首先取决于探测速度。为了完善测量机功能，还必须发展各种附件。
探测技术发展的第一个重要趋势是，非接触测头将得到广泛的应用。非接触测头具有许多优点：①允许高的探测速度，还可以用摄像头或莫尔条纹形成的等高线等，对一个面进行测量；②它与工件不接触，没有测量力，从而可以测量各种柔软的、易于变形、划伤的工件；③它可以形成很小的光斑，对一些接触测端不易伸入的部位或细节进行测量；④在不少情况下，它具有较大的量程。
十分重要的是，在微电子工业中有许多二维图案，如大规模集成电路掩模，它们是用接触测头无法测量的。近年来国家三坐标测量机发展十分迅速。三次元测量机的核心就是非接触测量。
正因为非接触测头具有这样一些突出的优点，欧洲共同体已专门立项对非接触测头的性能检定方法进行研究，以期在短期内制订相应标准和规程。他们将非接触光学测头分为一维测头(包括三角法、离焦法、自聚焦法、反射强度法、干涉法等)，二维测头(包括像面扫描法、物面扫描法、光学图像识别法、光学富里叶分析法等)和三维测头(莫尔条纹法、体视显微镜等)。
在光学非接触测头开发中最大的问题是轮廓边缘的定义。在不同照明下测得的边缘位置不同，工件表面状况也对它有影响。还要求光学轮廓边缘应与机械轮廓边缘一致。
与发展非接触测头的同时，具有高精度、较大量程、能用于扫描测量的模拟测头，以及能伸入小孔、用于测量微型零件的专门测头也将获得发展。
不同类型的测头同时使用或交替使用，也是一个重要发展方向，例如，工件上不同特征的元素需用不同形式的测头，或者先用摄像头大体找到某一元素(如小孔)的位置，再用接触测头去探测。这种思路，也可用于自动生成测量路径。
测头的功能在很大程度上取决于它的附件。各种形式的测端和探针、接长杆、回转体、自动更换测头系统近年来获得很大发展，并将进一步发展。
为了增强三次元测量机功能，还将发展计算机数控的分度台与回转台。配置一维或二维分度台(能绕两个相互垂直轴回转的分度台)，使三坐标测量机变为四坐标或五坐标测量机。精密回转台还使三坐标测量机具有圆度测量功能。
