关节臂式测量课件.ppt

教学要求：了解关节臂测量机结构、原理了解关节臂测量机主要功能了解关节臂测量机测量方法1关节臂式测量11/22/2024

关节臂测量机的定义：关节臂测量机仿照人体关节结构，以角度基准取代长度基准，由几根固定长度的臂通过绕互相垂直轴线转动的关节（分别称为肩、肘和腕关节）互相连接，在最后的转轴上装有探测系统的坐标测量装置。2关节臂式测量11/22/2024

关节臂式坐标测量机是一种新型的非正交坐标测量机，每个臂的转动轴或者与臂轴线垂直，或者绕臂自身轴线转动，一般用三条横线“-”来表示肩、肘和腕的转动自由度，例如图3.1和3.2分别表示的2-2-2、2-2-3配置的关节臂测量机，为了适应当前情况，一般关节数为不大于7的手动测量机。6自由度关节臂测量机7自由度关节臂测量机3关节臂式测量11/22/2024

与传统的三坐标测量机相比，关节臂式坐标测量机具有体积小、质量轻、便于携带、测量灵活、测量空间大、环境适应性强、成本低等优点。被广泛应用于航空航天、汽车制造、重型机械、轨道交通、产品检具制造、零部件加工等多个行业。随着近30多年来的不断发展，该产品已经具有三坐标测量、在线检测、逆向工程、快速成型、扫描检测、弯管测量等多种功能。一般来说关节臂测量机的精度比传统的框架式三坐标测量机精度要略低，精度一般为10微米级以上，加上只能手动，所以选用时要注意应用场合。4关节臂式测量11/22/2024

（a）CimCore公司产品5关节臂式测量11/22/2024

（b）Romer公司产品6关节臂式测量11/22/2024

c）FARO公司产品7关节臂式测量11/22/2024

（d）ZETTMESS公司产品8关节臂式测量11/22/2024

工作原理关节臂的工作原理主要是设备在空间旋转时，设备同时从多个角度编码器获取角度数据，而设备臂长为一定值，这样计算机就可以根据三角函数换算出测头当前的位置，从而转化为XYZ的形式。9关节臂式测量11/22/2024

测头触发式测头扫描测头10关节臂式测量11/22/2024

触发式测头——可用于常规尺寸检测和点云数据的采集；优点：超轻重量，可移动性好，便于移动运输；精度较高，测量范围大，死角较少，对被测物体表面无特殊要求11关节臂式测量11/22/2024

激光扫描测头——实现密集点云数据的采集，用于逆向工程和CAD对比检测Perceptron公司的ScanWorksV系列激光扫描头Romer公司的G-Scan系列FARO公司的ScanArmV2、ScanArmV3系列12关节臂式测量11/22/2024

优点：速度快，采样密度高，适用面广；对被测物体大小和重量无特别限制，适用于柔软物体扫描；操作方便灵活，死角少，柔性好；维护容易，环境要求低，抗干扰性强；特征测量和扫描测量可结合使用。13关节臂式测量11/22/2024

红外线弯管测头——可实现弯管参数的检测，从而修正弯管机执行参数。14关节臂式测量11/22/2024

关节臂测量机系统组成主机系统激光测头系统计算机系统?软件系统15关节臂式测量11/22/2024

激光扫描操作流程物件的表面处理和着色连接测量系统关节臂的初始化扫描采集数据根据需要保存并输出数据16关节臂式测量11/22/2024

关节臂测量机激光扫描检测实例实例对象为空调中隔板17关节臂式测量11/22/2024

物件的表面处理和着色产品在数据采集之前需要进行表面处理，清理干净所有要进行数据采集的表面，这样才能得到高精度有用的数据信息。原则上ScanWorks扫描系统对模型没有着色要求，但是如果扫描的模型是反射效果较为强烈的塑料、金属等材质，CCD无法正确捕捉到反射回来的激光，无法正常进行扫描，特别是曲率变化较大的部位，更容易丢失数据。扫描时可以通过喷施着色剂可增强模型表面的漫反射，使CCD正常工作。18关节臂式测量11/22/2024

联接测量系统将测量机主体安装在磁力底座或者固定架上，按照系统联接规范，用各种数据线将机器设备、计算机、控制器连接起来。连接完成后检查各种数据线，启动控制器、主机电源开关，再启动计算机和相关程序。启动数据盒开关进行预热5min后，当激光头开关旁边的ready指示灯亮，就可以启动激光头开关，进入初始化阶段。19关节臂式测量11/22/2024

关节臂的初始化运行关节臂初始化程序，设备将进行整个系统的连接和初始化工作，从设备主