探測技術在三次元測量儀中的應用
發表日期：2015年10月14日 點擊擊數: 1051 次
探測技術在三坐標測量機中占有重要位置。從原理上說只要測頭能探及，三坐標測量機就能測量。三次元測量機的測量效率也首先取決于探測速度。為了完善測量機功能，還必須發展各種附件。
探測技術發展的第一個重要趨勢是，非接觸測頭將得到廣泛的應用。非接觸測頭具有許多優點：①允許高的探測速度，還可以用攝像頭或莫爾條紋形成的等高線等，對一個面進行測量；②它與工件不接觸，沒有測量力，從而可以測量各種柔軟的、易于變形、劃傷的工件；③它可以形成很小的光斑，對一些接觸測端不易伸入的部位或細節進行測量；④在不少情況下，它具有較大的量程。
十分重要的是，在微電子工業中有許多二維圖案，如大規模集成電路掩模，它們是用接觸測頭無法測量的。近年來國家三坐標測量機發展十分迅速。三次元測量機的核心就是非接觸測量。
正因為非接觸測頭具有這樣一些突出的優點，歐洲共同體已專門立項對非接觸測頭的性能檢定方法進行研究，以期在短期內制訂相應標準和規程。他們將非接觸光學測頭分為一維測頭(包括三角法、離焦法、自聚焦法、反射強度法、干涉法等)，二維測頭(包括像面掃描法、物面掃描法、光學圖像識別法、光學富里葉分析法等)和三維測頭(莫爾條紋法、體視顯微鏡等)。
在光學非接觸測頭開發中最大的問題是輪廓邊緣的定義。在不同照明下測得的邊緣位置不同，工件表面狀況也對它有影響。還要求光學輪廓邊緣應與機械輪廓邊緣一致。
與發展非接觸測頭的同時，具有高精度、較大量程、能用于掃描測量的模擬測頭，以及能伸入小孔、用于測量微型零件的專門測頭也將獲得發展。
不同類型的測頭同時使用或交替使用，也是一個重要發展方向，例如，工件上不同特征的元素需用不同形式的測頭，或者先用攝像頭大體找到某一元素(如小孔)的位置，再用接觸測頭去探測。這種思路，也可用于自動生成測量路徑。
測頭的功能在很大程度上取決于它的附件。各種形式的測端和探針、接長桿、回轉體、自動更換測頭系統近年來獲得很大發展，并將進一步發展。
為了增強三次元測量機功能，還將發展計算機數控的分度臺與回轉臺。配置一維或二維分度臺(能繞兩個相互垂直軸回轉的分度臺)，使三坐標測量機變為四坐標或五坐標測量機。精密回轉臺還使三坐標測量機具有圓度測量功能。
