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EPV-654（PH10T）精密型三坐標技術方案

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E07

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公司擁有光學、軟件、電子、圖像處理、精密機械、自動化控制等專業的研發團隊，專注于光機電數字精密儀器測量檢測領域的技術研發及生產，廣泛應用于工業視覺2D、3D復雜尺寸的測量和產品缺陷的檢測。公司擁有光學、軟件、電子、圖像處理、精密機械、自動化控制等專業的研發團隊，專注于光機電數字精密儀器測量檢測領域的技術研發及生產，廣泛應用于工業視覺2D、3D 復雜尺寸的測量和產品缺陷的檢測。自主研發工業視覺檢測系統、數控和機器人控制系統、工業機器人工作站等軟硬件產品。

詳細介紹

參數

EPV-654（PH10T）精密型三坐標技術方案

概述
EPV系(xi)列是我公司生(sheng)產的龍(long)門移動式(shi)全自(zi)動三坐標測量機，具有(you)功能強大、性能穩定(ding)、精度高(gao)、操作簡單、快速高(gao)效、維護(hu)方便等特(te)點，尤其是其控制系(xi)統和軟件(jian)(jian)功能，具有(you)世界先進水(shui)平(ping)。相對于其他(ta)產品系(xi)列比較而(er)言，該系(xi)列具有(you)結構簡單、承(cheng)載能力強、工件(jian)(jian)放置空間(jian)開闊、裝(zhuang)卸(xie)便捷(jie)等特(te)點。

一、機器型號規格及主要技術指標

規格型號: EPV-654
測量范圍(mm)			外形尺寸(mm)				主機重量(Kg)		最大承(cheng)受重(zhong)量(Kg)
X	Y	Z	L	W		H
500	600	400	1420	1135		2310	900		500
精度指標：
空(kong)間測量(liang)示值誤差（µm）L:mm					探(tan)測誤差（µm）			分(fen)辨率（µm）
2.3 + L/300					2.4			0.5
最大運動速度(mm/s)　：430

二、機器配置

序號	配置	名稱	規格及說明	產地	品牌	數量
1	主機系統	主機及機臺支撐	EPV-654		怡信	一臺
2	控制系統	NOVA控制系統	控制柜	國產		一個
2	控制系統	NOVA控制系統	操控手柄	國產		一個
3	測量軟件系統	Visual DMIS CNC CAD+ 測量(liang)軟(ruan)件	Visual DMIS CNC CAD+測量軟件(jian)光盤一張（Windows 操作(zuo)系統）	國產		一張
		軟件鎖	Visual DMIS CNC CAD+測量軟件(jian)鎖	國產		一個
		測量軟件操作手冊	Visual DMIS CNC CAD+測量(liang)軟件操(cao)作手冊(ce)	國產		一本
4	計算機系統	主機	Intel雙(shuang)核3.0GHZ，內存2 GB，硬盤500 GB，16倍速DVD-ROM光(guang)驅，顯(xian)卡1G，19吋(cun)寬屏液晶顯(xian)示屏（不低于此配置）		聯想	一臺
		操作系統	WINDOWS			一套
		打印機	HP噴墨打印機		惠普	一臺
		桌椅	計算機專用桌椅	國產		一套
5	測頭及測針系統	測頭座	PH10T	英國	雷尼紹	一個
		測頭	TP20	英國	雷尼紹	一個
		測針組	RENISHAW第(di)3測針組件	英國	雷尼紹	一套
		校準球	Ф20	國產		一個
		萬向球座		國產		一個
6	主要零部件	機臺	00級泰山青(qing)優質(zhi)花崗(gang)巖平(ping)臺	國產		一個
		光柵尺	高精度	英國	雷尼紹	三條
		空氣過濾(lv)器及自動檢測控制裝(zhuang)置(zhi)		日本	SMC	一個
		氣管接頭		德國	FESTO
		同步帶		美國	蓋茨	三根
		拖鏈及拖鏈電纜		德國	IGUS	一組

1、主機

（圖1）

主要材質及零部件：00級專用優質花崗巖平臺及三軸導軌，精密鑄造加工航空鋁合金立柱，英國RENISHAW高精度光柵、讀數頭測長系統，SMC精密空氣過濾器及自動檢測控制裝置，進口國際知名品牌直流伺服電機,德國FESTO氣管接頭，優質空氣軸承，德國進口配件的非線性彈簧系統，德國IGUS低摩擦無噪音拖鏈及高柔性拖鏈電纜，美國蓋茨（GATES）高性能同步帶，美國進口精密滾珠軸承,高級汽車級進口工業面漆等。
1.1龍門移動式結構，整體式工(gong)(gong)作臺，使其(qi)具有承(cheng)載(zai)能力強(qiang)、工(gong)(gong)件(jian)放置空(kong)間寬闊(kuo)、裝卸便捷的(de)特點(dian)。三軸(zhou)導(dao)軌(gui)均采用優(you)質花(hua)(hua)崗(gang)巖(yan)材料，使三軸(zhou)具有相(xiang)同(tong)的(de)溫(wen)度(du)特性(xing)，因而具有良好(hao)的(de)溫(wen)度(du)穩定性(xing)、抗(kang)時效變(bian)形能力，剛性(xing)好(hao)、幾何變(bian)形最小；專業花(hua)(hua)崗(gang)巖(yan)生廠(chang)商聯合(he)開發的(de)新式花(hua)(hua)崗(gang)巖(yan)導(dao)軌(gui)加(jia)工(gong)(gong)檢驗工(gong)(gong)藝(yi)，將花(hua)(hua)崗(gang)巖(yan)導(dao)軌(gui)的(de)加(jia)工(gong)(gong)精度(du)提高到一個(ge)新的(de)等級。

（圖2）

1.2 采用高精度空氣軸承，環抱式軸承布局設計（如圖1）提高了機器的剛性和穩定性，即使長期工作，也能保持很高的精度，同時確保了機器優異的動態特性。
1.3 獨特的Z軸防扭轉設計是決定測量機精度的重要環節，可靠的防轉結構設計即使在使用測頭加長桿時也能獲得很高的精度。
1.4 特有非線性彈簧系統的(de)應(ying)用（專利技術(shu)）（如圖2）降低了導(dao)軌微小誤差對測量(liang)精(jing)度的(de)影響，同(tong)時保證設備具有更高的(de)環境溫度適應(ying)性。

（圖3）

1.5 三軸采用高性能同步帶傳動，不但可以獲得很高的運動速度以提高測量效率，還可以最大限度的降低傳動慣量以提高運動加速度；傳動系統的振動隔離設計，使得機器高速運動時也能把機械振動對測量精度的影響降到最小。
1.6 進口低摩擦無噪音拖鏈，降低了各種運動軸外力干擾，同時提高各運動軸靈活性和可靠性。
1.7 橫梁采用獨特的導軌結構（如圖3）三角形是同樣面積中截面周長最大的形狀。三角形的導軌保證了在最小慣量的條件下取得最大的導向空氣軸承跨距，大幅提高了導軌的防轉精度。
1.8 長度測量系統采用英國RENISHAW高精度反射式金屬帶狀光柵尺和讀數頭，具有極高的精度和精度穩定性。
1.9 SMC高精度空氣過濾器可以使壓縮空氣達到極高的潔凈度以有效地保護空氣軸承和導軌，同時自動排水裝置使得操作者使用時更加省心省力，避免了因忘記排水導致的設備損壞。全數字氣源檢測裝置，加強對氣源波動檢測的靈敏度，將氣源對測量精度的影響降至最低。
1.10 完善的安全保護裝置，能在一些意外發生時及時鎖死三軸，避免更大的意外發生，保護機器的安全。
1.11 整(zheng)機設計符(fu)合人機工程學原理，使用簡單方便，易于保養及(ji)維(wei)護。

（圖4）

2、控制系統
RENISHAW UCC控制系統（如圖4）是一款專門為CNC三坐標測量機而設計制造的數控系統，該控制系統采用了控制層和應用層分開的原理，為三坐標測量機(CMM)的高精度，準確性，高效率提供了堅實的基礎。控制系統采用以太網接口和計算機通訊，不需要擴展任何計算機通訊接口，也減少了不必要的外部連線，保證了系統的高可靠性。
2.1 驅動系統采用直流伺服電機驅動，3軸均可無間隙、無振動的驅動電機按照速度T曲線或S曲線運動。
2.2 按照3軸閉環運動方式配置，可輸入3路TTL正交脈沖，并實現矢量控制。
2.3 控制系統更加安全可靠，它提供了多個控制模式，當導致停機的問題發生時，本系統能夠在第一時間內切換到相應的模式讓機器停下來，用戶不用擔心飛車的意外，并具有故障在線診斷的功能。
2.4 UCC 控制系(xi)統(tong)支持多(duo)種(zhong)誤差(cha)檢測(ce)方法，可以方便的對測(ce)量機精度(du)進行校正。

（圖5 ）

2.5 速度更快，運動平穩，效率更高，在多點連續運動的路徑規劃上，既可以走直線也可以走圓弧路徑，使圓形工件的測量更加方便。
2.6 控制系統穩定可靠，維護簡單。控制層和應用層分開使本系統的問題診斷和解決更為簡單和明確，一個層面上的問題波及到另外一個層面的現象將不復存在。
2.7 操縱盒(如圖5)的人性化設計。操縱盒為用戶提供了控制更為簡捷、合理的按鍵及操作桿。既有傳統上的速度控制，還提供測量快捷鍵，使整個測量過程更加輕松、方便。
3、Rational DMIS測量軟件
Rational DMIS軟(ruan)件(jian)是一(yi)款(kuan)通(tong)過德國物理技術研究院(PTB)認(ren)證(zheng)的(de)軟(ruan)件(jian)，具(ju)有多國語言文字(含中文)的(de)表(biao)達能力，是國際化的(de)測(ce)量(liang)(liang)軟(ruan)件(jian)，為(wei)用戶提供了技術先進、功(gong)能完善、性能穩(wen)定、操作簡(jian)單方便(bian)的(de)測(ce)量(liang)(liang)保(bao)證(zheng)。

（圖6）

3.1 Rational DMIS軟件是建立在Windows平臺之上，操作非常容易。
3.2 基本測量(liang)功能（如圖6）：

幾何元素的測量及評定：點、直線、平面、圓、橢圓、圓柱、圓錐、球、圓弧、鍵槽等。便捷的操作，只需操作者將被測工件進行簡單的幾何元素分解即分清被測工件有多少個幾何元素構成的，就可以快速的完成測量。
構造功能：相交、中分、投影、擬合、相切、平行、垂直、平移、偏置、鏡像、提取、限制、旋轉。
形狀誤差評定：直線度、平面度、圓度、圓柱度。
位置誤差評定：距離、夾角、平行度、垂直度、傾斜度、同軸度(同心度)、對稱度、位置度（二維和三維）、圓跳動、全跳動。
Rational DMIS軟件操作方便簡單，完美的支持拖放式操作，簡化了操作流程，從測量、構造、公差評定到最終報告的輸出，只需要簡單的拖動鼠標便可完成。
曲線、曲面的測量及評定。強大的曲線曲面測量功能，可以通過單邊或雙邊公差對曲面和曲線進行誤差分析。
RENISHAW測頭及測針庫。可方便的連接、配置、校驗、使用RENISHAW各種測頭及測針。
智能工件找正。即常用的3-2-1坐標系建立方法，擁有圖形化提示操作，操作簡單方便。支持汽車檢具行業常用的RPS定位方法，支持曲面測量常用的最佳擬合方法，還支持多點擬合、三點偏置、兩點偏移等多種坐標系建立方法。

（圖7）

9.多(duo)坐(zuo)(zuo)標(biao)系(xi)、多(duo)測頭(tou)功能轉(zhuan)換便(bian)(bian)捷。軟(ruan)件允許(xu)在一個(ge)測量工程中建(jian)立(li)多(duo)個(ge)坐(zuo)(zuo)標(biao)系(xi)，且(qie)允許(xu)使用多(duo)個(ge)測頭(tou)，通(tong)過鼠標(biao)點擊或拖放，便(bian)(bian)可實現各坐(zuo)(zuo)標(biao)系(xi)或各測頭(tou)之間的轉(zhuan)換。

3.3 與CAD系統(tong)進行(xing)雙向數據(ju)傳遞功能（如(ru)圖7）：

直接接收CAD傳送的IGES、STEP、DXF等格式的數學模型，并能以實體或線框顯示CAD傳輸的數學模型圖形。
可實現CAD數模的分層和著色，也可以實現CAD數模原有分層和分色的導入，多個CAD數模導入、CAD數模鏡像、CAD數模的理論元素自動識別，支持點云數據的處理。
可在CAD數模中直接讀取理論數值并與實測值進行比對。
可在CAD數模上直接脫機模擬測量，并編制測量程序。
可以將測量結果以IGES格式輸出給CAD系統。
能對被測量工件進行測繪，也可做逆向工程。
能對復雜工件的CAD數模進行精確找正，測量后重新構建。并可從多個視圖中顯示CAD數模。

3.4 圖形功能

三維實體模型顯示，使被測工件能直觀的顯示。可以在計算機屏幕上展示被測工件和測得的幾何元素的三維圖形，并可以打印出工件的三維圖形和尺寸報告。
可顯示測量機的運動狀態。在Rational DMIS軟件的支持下，計算機的屏幕上能實時顯示三坐標測量機的三維立體模型。在實測量過程中，可以模擬顯示測頭的實際測量運動，即實時模擬測量機和測頭的運動姿態，移動鼠標可轉動三坐標測量機的位置，調節視角的大小、比例。加之工件有三維實體模型顯示，這樣就大大方便了操作者，以后對工件進行重復測量時，只要觀測屏幕就能了解三坐標測量機的測量過程。
測量結果的圖形顯示輸出。
立體的幾何元素圖標，豐富的動態工具條，形象的工具欄以及三維圖形顯示被測幾何元素，操作者可以直觀明了地進行操作,被測的幾何元素如面、圓柱等的三維圖形顯示，可以有線型和實體兩種表示功能，非常清晰形象。

3.5 DMIS標準格式測量程序的雙向傳輸，支持DMIS5.0標準。
3.6 自學習編程功能。方便的自學習功能，可將整個測量過程自動編制成測量程序。測量的順序也就是程序測量的順序，并能對整個程序進行編輯以及進行脫機模擬測量。
3.7 具有網絡工作能力。

（圖8）

3.8 具有斷電保護功能及自診斷功能。
3.9 在線幫助功能符合Windows操作習慣的在線幫助說明，樹枝形方式的顯示查詢簡便，操作者能很容易的查詢到所需要的幫助內容。
3.10 測量(liang)結果(guo)(guo)輸出(chu)（如(ru)圖(tu)8）以將檢測的(de)結果(guo)(guo)循環輸出(chu)報(bao)告。

測量結果報告輸出可以是圖文并茂的形式給出，結果報告直觀易懂。能將測量結果以文本格式、Excel格式、網頁格式等輸出。多種格式的輸出豐富了操作者的打印測量報告的形式。
具有用戶自行設計打印報告的功能。即用戶可以設計測量報告的圖標、廠徽等插入到打印報告的表頭中，靈活的表頭功能，使得輸出報告更為人性化。
輸出報告中可以顯示用戶設定的上、下偏差值，還有自動判別測量結果是否超差等功能。Visual DMIS CNC CAD+軟件能對任何被測工件進行檢測結果處理，及輸出用戶測量報告，將測量結果輸出為IGES等格式文件以及點云格式。

4、測頭系統

1	RENISHAW PH10T機械分度測頭座	1個
	PH10T是(shi)英國RENISHAW公司專(zhuan)業設計生(sheng)產的(de)分度(du)旋轉關節測頭(tou)座，可由軟件直接驅(qu)動改(gai)變旋轉角度(du)。
	技術參數：分度軸A(俯仰)：0°～105°，7.5°/步扭矩：0.45Nm；分度軸B(旋轉)：±180°，7.5°/步重復定位精度：0.4um 最大(da)加長度：300㎜重量：649g
2	RENISHAW TP20觸(chu)發測頭(tou)	1個
	技術參數：感應方向：5方向 ±X，±Y，+Z 重復性(2δ)：0.35μm/10㎜觸發力：XY向 5.5 g/10㎜，Z向 65 g/10㎜重量(liang)：22 g
3	RENISHAW 標準(zhun)測力模塊	1個
4	RENISHAW第2測針組(zu)件
4.1	測針A-5000-7804  PS27R (φ2.5×20/14)	4根
4.2	測(ce)針A-5000-3604 PS1R (φ3.0×10/7.5)	1根
4.3	測針A-5000-4161 PS17R (φ4.0×20/20)	1根
5	測針(zhen)加長(chang)桿A-5004-7586（20mm）	1根
6	測針加長(chang)桿A-5004-7611（40mm）	1根
7	測頭加長桿A-1047-3485 PEL2（100mm）	1根
8	測針中(zhong)心A-5000-3627 SC2	1根
9	測頭工具	1把
10	測針工具 A-5004-7582	1根
11	校準球： φ20mm	1個
12	萬向球座	1個

三、環境要求：

溫度范圍：20±2℃，溫度變化：< 0.5℃/h < 1°C /24h
氣源壓力： 0.6MPa～0.8MPa，
最大耗氣量：200L/min(0.45MPa)
濕度范圍：30%-70%
電源： 220V±5 % ，50Hz
最大功率：1 KW
地面振動：振動頻率≤10 Hz       振幅 ≤0.5μm
10 Hz<振動頻率≤30 Hz       振幅 ≤1μm
振動頻率≥30 Hz       振幅 ≤3μm