探測系統(tǒng)選擇測頭的重要性

探測系統(tǒng)選擇測頭的重要性
為丈量任務選擇合適的探測系統(tǒng)并不總是一件輕易的事。為獲得有效的投資回報，最好的方式是從確定工件所需的應用、靈活性和丈量范圍開始。 

    選擇測頭的幾點考慮：

1. 在可以應用接觸式測頭的情況下，慎選非接觸式測頭；
2. 在只測尺寸、位置要素的情況下盡量選接觸式觸發(fā)測頭；
3. 考慮本錢又能滿足要求的情況下，盡量選接觸式觸發(fā)測頭；
4. 對外形及輪廓精度要求較高的情況下選用掃描測頭；
5. 掃描測頭應當可以對離散點進行丈量；考慮掃描測頭與觸發(fā)測頭的互換性（一般用通用測座來達到）；
6. 易變形零件、精度不高零件、要求超大量數(shù)據(jù)零件的丈量，可以考慮采用非接觸式測頭；
7. 要考慮軟件、附加硬件（如測頭控制器、電纜）的配套。

    1. 選用觸發(fā)測頭的場合

    當零件所被關注的是尺寸（如小的螺紋底孔）、間距或位置，而并不夸大其外形誤差（如定位銷孔），或你確信你所用的加工設備有能力加工出外形足夠好的零件，而留意力主要放在尺寸和位置精度時，接觸式觸發(fā)丈量是合適的，特別是對于離散點的丈量。轉速表| 壓力表| 壓力計| 真空表| 硬度計| 探傷儀| 電子稱| 熱像儀| 頻閃儀| 測高儀| 測距儀| 金屬探測器| 
觸發(fā)式測頭測尺寸、間距或位置比掃描測頭快，觸發(fā)測頭體積較小，當丈量空間狹窄時測頭易于接近零件。
一般來講觸發(fā)式測頭使用及維修本錢較低；在機械產(chǎn)業(yè)中有大量的幾何量丈量，所關注的僅是零件的尺寸及位置，所以目前市場上的大部分丈量機，特別是中等精度丈量機，仍然使用接觸式觸發(fā)測頭。

    2. 選用掃描測頭的場合

    應用于有外形要求的零件和輪廓的丈量：掃描方式丈量的主要優(yōu)點在于能高速的采集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅可以用來確定零件的尺寸及位置，更重要的是能用眾多的點來精確的描述外形、輪廓，這特別適用于對外形、輪廓有嚴格要求的零件，該零件外形直接影響零件的性能（如葉片、橢圓活塞等）；也適用于你不能確信你所用的加工設備能加工出外形足夠好的零件，而外形誤差成為主要題目時的情況。

    高精度丈量：由于掃描測頭對離散點丈量是勻速或恒測力采點，其測點精度可以更高。

    同時，掃描測頭可以直接判定接觸點的法矢，對于要求嚴格定位、定向丈量的場合，掃描測頭對離散點的丈量也具有上風。
對于未知曲面的掃描，亦即稱為數(shù)字化的場合下，掃描測頭顯示出了它的獨特上風：由于數(shù)字化工作方式時，需要大量的點，觸發(fā)式測頭的采點方式顯得太慢；由于是未知曲面，丈量機運動的控制方式亦不一樣，即在“探索方式”下工作；丈量機根據(jù)巳運動的軌跡來計算下一步運動的軌跡、計算采點密度等。

    3. 使用接觸式測頭和非接觸式測頭的場合

    非接觸測頭的特點：非接觸測頭沒有丈量力，適于柔軟物體；非接觸式測頭取樣率高，在50 次/秒到23000 次/秒之間，適于表面外形復雜，精度要求不特別高的未知曲面，例如汽車、家電的木模、泥模等。但非接觸測頭由于受物體表面特性（顏色、光度、粗糙度、外形等）的影響較大，目前在大多數(shù)情況下，示值誤差比接觸式測頭要大，保持在10 微米級以上。同時，非接觸測頭的價格一般較貴。

    選用非接觸式測頭的原則是：

    在可以應用接觸式測頭的情況下，慎選非接觸式測頭；在只測尺寸、位置要素的情況下盡量選接觸式觸發(fā)測頭；考慮本錢又能滿足要求的情況下，盡量選接觸式觸發(fā)測頭；易變形零件、精度不高零件、要求超大量數(shù)據(jù)零件的丈量，可以考慮采用非接觸式測頭；要考慮軟件、附加硬件（如測頭控制器、電纜）的配套。
4. 掃描測頭的上風及劣勢 

    上風：
1、適于外形及輪廓丈量；
2、高的采點率；
3、高密度采點保證了良好的重復性、再現(xiàn)性；
4、更高級的數(shù)據(jù)處理能力。

    劣勢：
1、比觸發(fā)測頭復雜；
2、對離散點的丈量較觸發(fā)測頭為慢；
3、高速掃描時由于加速度而引起的動態(tài)誤差很大，不可忽略，必須加以補償；
4、針尖的磨損必須留意。

5. 觸發(fā)測頭的上風及劣勢

    上風：
1、適于空間箱體類工件及巳知表面的丈量；
2、通用性強；
3、有多種不同類型的觸發(fā)測頭及附件供采用；
4、采購及運行本錢低；
5、應用簡單；
6、適用于尺寸丈量及在線應用；
7、堅固耐用；
8、體積小，易于在窄小空間應用
9、由于測點時丈量機處于勻速直線低速狀態(tài)，丈量機的動態(tài)性能對丈量精度影響較小。

    劣勢：丈量取點率低。