測(cè)頭的選擇—測(cè)頭選型技巧匯總

一、測(cè)頭的分類

探頭是測(cè)量機(jī)接觸被測(cè)零件的信號(hào)開(kāi)關(guān)。它是坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的關(guān)鍵部件。探針的精度決定了測(cè)量機(jī)的重復(fù)性。另外，不同部位需要選擇不同的功能探頭進(jìn)行測(cè)量。

探頭可分為接觸式和非接觸式（激光等）。目前主要采用接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量，并可分為開(kāi)關(guān)式（觸發(fā)式或動(dòng)態(tài)傳輸式）和掃描式（比例式或靜態(tài)傳輸式）前兩類開(kāi)關(guān)的測(cè)試本質(zhì)是以零開(kāi)關(guān)到TP6（RENISHAW）為例，它相當(dāng)于三對(duì)在電路中的觸點(diǎn)串聯(lián)時(shí)，當(dāng)測(cè)量頭產(chǎn)生任意方向的位移時(shí)，無(wú)論從哪一個(gè)觸點(diǎn)，電路都可以斷開(kāi)傳輸計(jì)數(shù)。該開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)（106～107），測(cè)量重復(fù)性好（0.35～0.28m），成本低，測(cè)量速度快。

掃描探頭在X、Y和Z方向基本上等同于差動(dòng)電感測(cè)微計(jì)。在X、Y和Z方向上的運(yùn)動(dòng)由三個(gè)方向上的平行彈簧支撐，并在沒(méi)有間隙的情況下旋轉(zhuǎn)。探頭的偏移量由線性電感測(cè)量。掃描探針主要用于測(cè)量復(fù)雜的曲線和曲面。

非接觸測(cè)頭主要分為激光掃描測(cè)頭和視頻測(cè)頭兩種。

激光掃描測(cè)頭主要用于實(shí)現(xiàn)較軟材料或一些特征表面進(jìn)行非接觸測(cè)量。測(cè)頭在距離檢測(cè)工件一定距離(比如50mm),在其聚焦點(diǎn)!5mm范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，采點(diǎn)速率在200點(diǎn)/秒以上。通過(guò)對(duì)大量采集數(shù)據(jù)的平均處理功能而獲得較高的精度。視頻測(cè)頭進(jìn)一步提高了測(cè)量機(jī)的應(yīng)用，使得許多過(guò)去采用非接觸測(cè)量無(wú)法完成的任務(wù)得以完成。一些諸如印刷線路板、觸發(fā)器、墊片或直徑小于0. 1mm的孔可采用視頻測(cè)頭進(jìn)行測(cè)量。操作者可將檢測(cè)工件表面放大50倍以上，采用標(biāo)準(zhǔn)的或可變換的鏡頭實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)小工件的測(cè)量。

二、如何選用觸發(fā)和掃描測(cè)頭的建議

1.什么時(shí)侯用觸發(fā)式測(cè)頭?

1.1零件所被關(guān)注的是尺寸(如小的螺紋底孔).間距或位置，而并不強(qiáng)調(diào)其形狀誤差(如定位銷孔) ;

1.2或你確信你所用的加工設(shè)備有能加工出形狀足夠好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度時(shí)，接觸式觸發(fā)測(cè)量是合適的，特別是由于對(duì)離散點(diǎn)的測(cè)量;

1.3觸發(fā)式測(cè)頭比掃描測(cè)頭快，觸發(fā)測(cè)頭體積較小當(dāng)測(cè)量空間狹窄時(shí)測(cè)頭易于接近零件;

1.4一般來(lái)講觸發(fā)式測(cè)頭使用及維修成本較低;在機(jī)械工業(yè)中有大量的幾何量測(cè)量,所關(guān)注的僅是零件的尺寸及位置，所以目前市場(chǎng)上的大部分測(cè)量機(jī)，特別是中等精度測(cè)量機(jī)，仍然使用接觸式觸發(fā)測(cè)頭。

2.什么時(shí)候用掃描測(cè)頭

應(yīng)用于有形狀要求的零件和型材的測(cè)量:掃描測(cè)量的主要優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)采集速度快。這些數(shù)據(jù)不僅可以確定零件的尺寸和位置，而且可以準(zhǔn)確描述多點(diǎn)的形狀和輪廓，特別適用于對(duì)形狀和輪廓要求嚴(yán)格的零件。該零件的形狀直接影響性能(如葉片、橢圓活塞等);當(dāng)你不確定你所使用的加工設(shè)備能不能生產(chǎn)出足夠好的形狀的零件，形狀誤差成為主要問(wèn)題時(shí)，也適用

高精度測(cè)量:掃描探頭是測(cè)量離散點(diǎn)的均勻力或恒力測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)精度更高:

由于掃描探頭可以直接判斷接觸點(diǎn)的法向量，對(duì)于需要嚴(yán)格定位和定向測(cè)量的場(chǎng)合，掃描探頭在離散點(diǎn)的測(cè)量方面也具有優(yōu)勢(shì):

1、在可以應(yīng)用接觸式測(cè)頭的情況下，慎選非接觸式測(cè)頭;

2、在只測(cè)尺寸、 位置要素的情況下盡量選接觸式觸發(fā)測(cè)頭;

3、考慮成本又能滿 足要求的情況下，盡量選接觸式觸發(fā)測(cè)頭:

4、對(duì)形狀及輪廓精度 要求較高的情況下選用掃描測(cè)頭;

5、掃描測(cè)頭應(yīng)當(dāng)可以對(duì)離散點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量；

6、考慮掃描測(cè)頭 與觸發(fā)測(cè)頭的互換性(一般用通用測(cè)座來(lái)達(dá)到);

7、易變形零件、精度不高零件、要求超大量數(shù)據(jù)零件的測(cè)量，可以考慮采用非接觸式測(cè)頭;

8、要考慮軟件、附加硬件(如測(cè)頭控制器、電纜)的配套。

3.掃描測(cè)頭的優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)

優(yōu)勢(shì):

1、適于形狀及輪廓測(cè)量: .

2、采點(diǎn)率高: .

3、高密度采點(diǎn)保證了良好的重復(fù)性、再現(xiàn)性(GR&R):

4、更高級(jí)的數(shù)據(jù)處理能力:

劣勢(shì): .

1、比觸發(fā)測(cè)頭復(fù)雜:

2、對(duì)離散點(diǎn)的測(cè)量較觸發(fā)測(cè)頭為慢:

3、高速掃描時(shí)由于加速度而引起的動(dòng)態(tài)誤差很大，不可忽略，必須加以補(bǔ)償;

4、測(cè)尖的磨損必須注意。

4.觸發(fā)式測(cè)頭的優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì):

優(yōu)勢(shì):

1、適于空間棱柱形物體及己知表面的測(cè)量:

2、通用性強(qiáng),

3、有多種不同類型的觸發(fā)測(cè)頭及附件供采用:

4、采購(gòu)及運(yùn)行成本低;

5、應(yīng)用簡(jiǎn)單

6、適用于尺寸測(cè)量及在線應(yīng)用:

7、堅(jiān)固耐用

8、體積小，易于在窄小空間應(yīng)用

9、由于測(cè)點(diǎn)時(shí)測(cè)量機(jī)處于勻速直線低速運(yùn)行狀態(tài)，測(cè)量機(jī)的動(dòng)態(tài)性能對(duì)測(cè)量精度影響較小:

劣勢(shì):測(cè)量取點(diǎn)率低。

更多測(cè)頭知識(shí)：http://www.hcprobe.com/xybk/5.html