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座標量測儀簡介

週一, 01/13/2014 - 00:00

座標量測儀 (Coordinate Measuring Machine,CMM),簡稱三次元,又稱三次元量床。
日本用語為三次元測定機,大陸用語為三維測量機三坐標測量機

根據探測方式的不同,主要分為接觸式和非接觸式兩大類,接觸式是以探測系統直接碰觸工件來進行量測,非接觸式是以影像或雷射作為探測系統,没有直接與工件接觸。

接觸式座標量測儀其量測原理為利用探針(大部份尾端有一顆紅寶石球)去碰撞工件的表面,取得該位置的座標值,再減去或加上探針球的半徑即為工件的實際座標值。
一般量測儀的三軸都有安裝光學尺,當測頭接觸到工件時,會送出訊號以擷取目前座標值,再經由量測軟體運算處理,便可計算出我們要的座標值或尺寸,所以您只要依照量測位置去取點便能得到量測數據。

 

三次元機台的材質與外型結構

目前大部份三次元機台結構都使用精密花崗石做為平台,較好的機台會使用00級以上的花崗石。
三軸的結構大部份都使用花崗石,有些機型會使用鋁合金或鑄鐵,較高階的機種會使用碳纖、陶瓷或其它複合材質。
三次元機台常見的外型結構主要有以下四種:

移動橋架式(Bridge)機台 單邊架橋式(L-Bridge)機台 床台移動式(Ring Bridge)機台 懸臂式(Arm)機台
單邊橋式(L-Bridge) 移動橋式(Bridge) 床台移動式(Ring Bridge)    懸臂式(Arm)

 

三次元機台的運動方式

運動方式一般區分為滾珠線性滑軌及氣浮滑軌兩種。
滾珠線性滑軌的干涉及變形較大,比較少使用在大型機台;現今的主流為氣浮滑軌,其原理為壓縮空氣在空氣軸承與軌道間形成一個幾微米 ( um ) 低摩擦力及低阻力的空氣層,也就是說空氣軸承會浮在軌道上,這時便可輕易移動。

傳動方式分手動、馬達傳動兩種。一般有三種機型區分:

  • 手動量測:直接拉著Z軸或人工旋轉手輪來移動。
  • 電控量測:移動軸安裝馬達,利用搖桿或電子手輪來控制移動。
  • DCC(CNC)自動量測:移動軸均安裝伺服馬達,並利用電控系統,在程式指令下可自動量測。