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自动三坐标测量机
手动三坐标测量机
三坐标测量机
坐标测量机的组成
➢机械系统
包括底座、工作台、 立柱、横梁、滑架、 测头等
➢控制系统 ➢数据处理软件系统
3
6 2
4 5
z y x
1 1－底座 2－工作台 3－横梁
4－滑架 5－立柱 6－测头
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三坐标测量仪的几种测量方法
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视频12 曲线测量
➢日本三丰的100纳米级的测微头。
➢这是三维移动台，精度微米级。
➢这是500纳米的测微头。
➢ 测量系统由三坐标测量机、电气控制单元、计算机以及测量
软件等组成，属于接触式测量；
➢ 传统的坐标测量机多采用触发式测量头，每次仅能获取被测
物体表面上一个点的三维坐标值，因此测量速度较慢，且很 难获得整个被测物体表面的全部信息
➢ 三维测头存在接触压力对被测对象的干扰问题； ➢ 坐标测量机的不足之处在于，由于使用接触式测量，导致测
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现场手动三坐标测量仪
便携式三坐标测量仪
龙门式三坐标测量机
三坐标测量仪探针系统
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探针系统的要求为：满足零件测 量要求；满足零件测量过程要求。
汽车缸盖探针系统之一
三坐标测量仪探针系统 汽车缸盖探针系统之二
探针定义界面。
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探针定义界面
PC-DMIS测量软件功能
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PC-DMIS 是 一 款 基 于 CAD 和 几 何 量 测 量 数 据 接 口 规 范 DMIS （DIMENSIONAL MEASURING INTERFACE STANDARD） 的三坐标测量软件，主要功能如下：
数字化测量
三坐标测量机
➢坐标测量机的测量原理
将工件安装固定在工作台上，在数控测量程 序控制下，三维测头可在分别对应于X、Y、Z坐 标轴的三个方向沿工件表面运动，运动过程中当 探头与工件接触时立即发出信号。其数据被自动 读取，测量系统对工件的测量原始数据进行记录 和进一步的数据处理，得到被测物体的几何尺寸， 形状和位置等测量结果。
单元的编码光栅影像投影 到物体表面，此时光栅影 像受到被测样件表面高度 的调制，光栅影线发生变 形，同时从不同的角度被 两个CCD数码相机抓取， 基于三角测量原理，经过 数字图形处理后大约40万 个像素点的3D坐标值被独 立而精确地计算出来。
➢ 因此，ATOS可在短时间内获得
任何复杂表面的密集点云（点距0.03～ 0.5mm），使表面的曲率变化生成完美 的网格面，便于后期的曲面重建和直接 加工。还能获得清晰细小的特征，并可 方便提取工件表面各种特征。
量死角的存在，且不能测量软物体，而测量路径的规划较为 复杂，测量过程需要较多的人工干预，加之坐标测量机价格 昂贵，对使用环境要求高，测量数据密度较低等。
➢ 对于没有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲
面的零件，使用坐标测量机进行三维数字化测量是非常有效 可靠的手段。
结束
➢120
➢ 测量时，ATOS将投影
•对测量机的控制； •测量探针组合定义与校验； •测量手动操作控制； •被测几何元素定义； •测量结果的显示与输出； •测量坐标系确定； •自动测量程序编辑与调试运行； •基于CAD测量程序脱机编制。
PC-DMIS界面
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PC－DMIS界面
➢119
基于CAD的检测技术
➢基于CAD的检Biblioteka 技术坐标测量机（Coordinate Measuring Machine，CMM）
坐标测量机
三维表面粗糙度自动测量仪
➢中国科学院科仪器厂
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三坐标测量机
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三坐标测量仪是随计算机、 机械工业的发展而出现的一种 高效高精度的接触式精密测量 仪器。它有机地结合了数字控 制技术、计算机软件技术、先 进的位置传感技术和精密机械 技术，使诸如齿轮、凸轮、涡 轮涡杆等以前需要专用检测设 备检测的工件，在三坐标测量 仪进行数据采集，结合相应测 量、评价软件来实现专业的检 测和评价。
➢ATOS Compact Scan
三维扫描仪
➢121
视频17 ATOS测量仪的应用
开关
放大器 被测工件
412.2055 计数器
刻线尺
Z
三维测量头 刻线尺
Y X
悬臂式坐标测量机
➢这么小的蜗轮蜗杆减速器，伺服电机驱动，悬臂消
侧隙。这个蜗杆的轴承座和机壳之间是用悬臂连接的， 靠悬臂的弹性来消除蜗轮和蜗杆之间的间隙。轴承室 和轴承外圈之间也是用开口圆环的轴承室结构依靠弹 性来消除间隙。
视频13 曲面测量
视频14 平面测量
视频15 球面测量
视频16 孔测量
现场手动检测设备应用
手持式激光扫描系统不仅 功能强大、一机多用，而且测 量柔性极好，对使用环境和操 作技能无特别要求（几乎无测 量死角），可用于生产车间和 一般设计室。它可将边界测量 （接触式）和复杂曲面测量 （激光扫描）方便地结合起来， 是目前市场上性价比较高的三 坐标测量和检测系统之一。