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發(fā)布時間:2021-03-25 類別 : 測量機 - 三坐標基礎
根據(jù)<GB∕T 16857.1-2002 產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)坐標測量機的驗收檢測和復檢檢測第1部分:詞匯>的定義。三坐標測量機按照結(jié)構(gòu)主要分為以下幾類:
我們先了解一下市場上常見的結(jié)構(gòu)。
市場上常見的結(jié)構(gòu)之一,又稱為“門式三坐標測量機”。
優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。材料成本可以實現(xiàn)最優(yōu)。上下料有比較大的空間。
缺點:X軸(橫梁部分)不能太重,否則會造成Y向移動時,移動重心與導軌面(粉色面)距離太大。在測量的瞬間,由于慣性會給粉色導軌面上的空氣軸承造成較大的力矩,可能會使氣墊發(fā)生變化(空氣墊一般為3~8um),因此造成測量偏差。
小結(jié):該結(jié)構(gòu)適合中小型三坐標測量機,并且X軸適合使用鋁合金材質(zhì)或工業(yè)陶瓷(通常不會使用工業(yè)陶瓷,屬于:中低端的設計結(jié)構(gòu)+高端的材質(zhì))等輕質(zhì)材質(zhì),以實現(xiàn)移動部分重量較小。
精度星數(shù):★★★★★★☆☆☆☆
* 精度星數(shù):為相同量程及狀態(tài)下,對精度提升的作用。星越多,代表該結(jié)構(gòu)越優(yōu)秀。

市場上最常見的結(jié)構(gòu)之一,最經(jīng)典的結(jié)構(gòu)之一。移動部分形成一個"L"形狀,主導軌做成高架結(jié)構(gòu),來減少移動部分的重心與導軌面的距離。
優(yōu)點:X軸(橫梁部分)的重心與導軌面距離極小,大大消除了“移動橋式三坐標測量機”的弊端。其性能在中型三坐標測量機中對比“移動橋式三坐標測量機”會有更優(yōu)異的表現(xiàn)。
缺點:
材料成本略有增加。
右側(cè)支腿部分(如下圖所示:字母“X”下端的可移動立柱),還是會增加Y軸兩側(cè)空氣軸承的負擔,引起空氣墊變化,因此造成誤差。所以對于更大型三坐標測量機,要去除右側(cè)的支腿。
小結(jié):該結(jié)構(gòu)適合中小型三坐標測量機,尤其適合中型三坐標測量機。特別是X軸使用花崗巖材質(zhì)時,由于移動部分重量增加,更適合該種結(jié)構(gòu)。
精度星數(shù):★★★★★★★☆☆☆

在“L形橋式三坐標測量機"的基礎上,去除了右側(cè)的支腿,替換為高架結(jié)構(gòu)。所以該結(jié)構(gòu)又被成為“雙邊高架式”。我們根據(jù)是否帶有整體的工作臺,又可以分為兩種結(jié)構(gòu)。
精度星數(shù):★★★★★★★★☆☆
優(yōu)點:
高精度三坐標測量機的標配結(jié)構(gòu),將阿貝誤差降低
工作臺一般為花崗石結(jié)構(gòu),由于其花崗石在物理、化學方面的穩(wěn)定性,也可以實現(xiàn)較高的穩(wěn)定性。
缺點:
只能從前后側(cè)上下工件。
成本比前種結(jié)構(gòu)都有所增加。
由于工作臺一般為花崗石結(jié)構(gòu),受石材限制,如果做成超大型三坐標測量機,成本為很高,甚至無法生產(chǎn)。
阿貝誤差:是指測量儀器的軸線與待測工件的軸線須在同一直線上。否則即產(chǎn)生誤差,此誤差稱為阿貝誤差。通常,假如測量儀器的軸線與待測工件的軸線無法在一起時,則須盡量縮短其距離,以減少其誤差值。

優(yōu)點:
由于沒有工作臺的限制,相比“帶工作臺的龍門式測量機”可以做成超大尺寸的測量機,并實現(xiàn)高精度。
缺點:
穩(wěn)定性會在很大程度上受地基的影響,如果地基發(fā)生變化,會直接影響到測量機的穩(wěn)定性及精度(主要是垂直度等方面的變化)。
如果使用環(huán)境有震動,無法在測量機與地面間直接使用減震裝置,只能地基整體做防震,成本較高。

該結(jié)構(gòu),X&Z軸不會在Y方向上進行移動,而是直接固定在基座上,工作臺在Y方向上的移動來實現(xiàn)Y軸的數(shù)據(jù)的采集。
優(yōu)點:超高精密測量機的標配,由于X,Y軸獨立運行,減少了一些復合誤差。并很大程度上減少了阿貝誤差。該結(jié)構(gòu)相比其他結(jié)構(gòu),可以實現(xiàn)更高的精度(0.5um甚至0.3um)。
缺點:可移動工作臺承重有限,不能測量極重的工件或需要和廠家訂制。
精度星數(shù):★★★★★★★★★★

水平懸臂移動式坐標測量機
不常見結(jié)構(gòu)
柱式坐標測量機
移動工作臺懸臂式坐標測量機
固定工作臺水平懸臂式坐標測量機
移動工作臺水平臂式坐標測量機