[發明專利]一種用于三坐標測量機測頭選擇的方法

有效

• 申請號: 202110351508.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113203378B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 武瓊;徐延豪;馬飛
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/10;G01B21/22
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹玉

本發明公開了一種用于三坐標測量機測頭選擇的方法，依次進行劃分測量數據、確定測頭直徑和測針長度、初步確定測量角度并合并測量角度、提取測頭相同的測量點位放置在同一個測量文件中；在測量文件中，將測量點位以最短路徑原則進行排序完成局部路徑規劃；將不同測量文件中的頭尾測量點位以距離最短為原則進行串聯完成排序，以確保測頭行走的路徑最短。本發明能夠實現測頭直徑、測針大小和測量角度的合理選擇，保證測量信號的有效獲取，根據測頭特性完成測量路徑的規劃，確保零件測量的精度與效率，具有較好的實用性。

技術領域

本發明屬于三坐標測量的技術領域，具體涉及一種用于三坐標測量機測頭選擇的方法。

背景技術

三坐標測量機以其高精度、高效率、可集成等諸多特性被廣泛應用于機械制造、航空航天等領域，是自動化生產中實現質量控制的主導檢測設備。隨著智能制造的發展，數控機床的加工效率越來越高，越來越多復雜形狀零件需快速、可靠地完成檢測論證。因此，對三坐標測量機提出了更高的速度和精度要求，如何確保三坐標測量機在高速狀態下仍能實現高精度測量是我們面臨的首要問題。

三坐標測量機是通過測頭來探測獲取信號，測量機的功能、效率及精度均與測頭密切相關，不同的零件需要選擇不同功能的測頭進行測量。其中測頭包含測頭直徑的大小、測針長度及測量角度三個方面。若測頭選擇不合理，將會導致測力模塊的脫落、測頭無法正常使用獲取有效信號、影響測量精度、縮短測頭的使用壽命等無法預知的結果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于三坐標測量機測頭選擇的方法，旨在解決上述問題。發明能夠實現測頭直徑、測針大小和測量角度的合理選擇，保證測量信號的有效獲取，根據測頭特性完成測量路徑的規劃，確保零件測量的精度與效率。

本發明主要通過以下技術方案實現：

一種用于三坐標測量機測頭選擇的方法，包括如下步驟：

步驟1：劃分測量數據：將待測零件相同特征的測量數據放在同一個數據文件中；

步驟2：確定測頭直徑和測針長度：在數據文件中，在三坐標測量機可選擇標準范圍之內，以球大桿長為原則確定測頭直徑和測針長度；

步驟3：初步確定測量角度并合并測量角度：由測量點位的法失方向初步確定測頭的觸測方向，以不觸碰待測零件為原則初步確定測頭偏轉角度范圍；然后進一步以不碰撞零件及工裝原則為基準將初步確定的多個測頭偏轉角度范圍進行合并取交集，確定測量角度；

步驟4：提取測頭大小、測針長度、測量角度相同的測量點位，并放置在同一個測量文件中，以形成多個以側頭規格為特征的測量文件。

對比與依靠人工經驗的測量模式，為提高測量機測量效率，保證測量結果。使測量機在盡可能少的測頭類型和測頭角度方向中，盡可能多地測量零件幾何特征，本發明提供的方法制定了測頭的選擇標準，明確了測量過程中的測頭直徑、測針長度以及測量角度。

為了更好地實現本發明，進一步地，所述步驟2中，選擇測頭直徑最大的測頭確定側頭直徑，以提高測頭的早觸發性；選擇最長測針確定測針長度，以增加測針對待測零件的可測量特征。

為了更好地實現本發明，進一步地，在步驟3中確定的測量角度中確定測頭偏轉角度，以保證在同一個測頭角度下對待測零件幾何特征進行檢測。使測量機在盡可能少的測頭類型和測頭角度方向中，盡可能多地測量零件幾何特征。

為了更好地實現本發明，進一步地，還包括以下步驟：

步驟5：在測量文件中，將測量點位以最短路徑原則進行排序完成局部路徑規劃；將不同測量文件中的頭尾測量點位以距離最短為原則進行串聯完成排序，以確保測頭行走的路徑最短。