5测点与几何元素

5测点与几何元素
5.1测点的获得与删除
在AUTOMET中,测点可借助于触发式测头、CCD影像测头、激光测头、踏板开关等器件发出中断信号,由电路完成个轴即时坐标位置的采集锁存而获
得。有些情况下,可能需要生成理论测点,以构造理
论几何元素,这可以在AUTOMET界面②区“数值计
算”菜单(图  5.1)中单击“输入理论点”选项,然
后在弹出的对话框(图5.2)中输入所需的X、Y、Z
坐标值,再单击“输入”即可获得一个理论点。如不需
要再做输入,可单击“关闭”按钮将对话窗关闭。
无论用何种方法,每当获得一个测量点后,
AUTOMET界面中③区的“测点数”显示值自动加1,
这样,此处随时都显示当前可使用的测点的个数,如
果在这些测点中需要删除某些点,则可按2.2.1节所
述的方法操作。
法国社会学家
5.1.1手动触发式测头采点
对装有触发式测头的坐标测量机,无论是手动型的还是数控型的均可以手动方式采集测点。在手动型测量机上,操作者用手推或拉使机器沿某一方向运动并使触发测头上所装的要用来采点的测针的球部与被测件上适当的部位进行接触,当测针偏转一定角度后,测头即产生一个中断信号,通知电路将中断发生瞬间机器各轴的坐标值锁存起来,共软件随后读取。如果探测采点过程中不希望机器在某些方向发生移动,就需要借助于锁紧机构将这些轴锁紧;而在数控机器上,则是朝期望的方向扳动(或旋转)操纵盒上的操纵杆,由此给需要移动的轴的驱动电机一个模拟量输入使其转动,从而驱动机器运动并使要用来采点的测针的球部与被测件上适当的部位进行接触,最终完成采点。
当电路中的蜂鸣器发出响声后AUTOMET主界面③区所显示的测点数加1,采点即完成。对数控机器,采点完成后机器将自动朝着采点前运动方向的相反方向回退一个设定的距离(回退距离)。
5.1.2指令驱动或程序驱动触发式测头采点
对数控机器还可以用指令或程序驱动触发式测头采点。当使用指令驱动时,用鼠标依次点击“定位运动与探测”菜单及弹出菜单(图5.3)中的“移动并探测”选项后,界面中将出现对话窗如图5.4,在此窗中选择绝对运动并输入要采
的点的坐标位置及运动速度后,点击“确定”按钮机器即沿当前所在点与探测目标点得连线方向运动并采点。
用程序驱动的采点将在本手册“编程与运行”部分详述。
在这两种情况下,当测针球的瞬时位置与采点目标位置间的距离大于数控参数配置表中设定的探测距离时,机器的运动速度为刚刚输入的速度值;当测针球的瞬时位置与采点目标位置间的距离等于探测距离时,机器的运动速度即变为数控参数配置表中设定的探测速度;当测针球心位置越过目标但未发生中断时,机器继续以探测速度朝前方运动一个探测距离,即以探测目标点为中心,正负一个探测距离之间的区域(沿探测运动方向)为有效采点区域,在此区域内所发生的中断均被认为是正常的探测点,采点后机器将自动朝着采点前运动方向的相反方向回退一个设定的距离(回退距离),进入此区域之前的中断将被认为是误探测或是意外碰撞,而超出此区域仍未发生的中断时,机器将停止探测运动并弹出一个提示窗口。
5.1.3测针球半径的补偿
如图,在接触式测量的情形中,由于所用的测针半径不能为零,当测针的球心坐标一定时,测针与被测工件表面的接触点是不确定的,要获得确定的测量点坐标值,必须按一定的规则对测针的半径进行补偿。在AUTOMET中半径补偿的方向总是与当前坐标系的方向联系在一起的,即沿当前坐标系中与采点前探测运动的方向最为接近一个轴的方向进行补偿。补偿方向的选择是由软件自动进行的,无需您来判断,但是应注意避免沿当前坐标系两轴间的平分线方向进行采点。
对标准几何元素的测量来说,“点”测量时的半径补偿具有最大的不确定性。隐窝窝论坛
只要被测点所在平面的法线方向与当前坐标系中的任何一个轴都不平行,就会带来补偿误差,从而影响点的测量结果;“直线”测量时的半径补偿也具有一定的不确定性。如果被测直线所在平面的法线与
被测直线所构成的平面和当前坐标系中的任何一个坐标平面都不平行,也会带来补偿误差,从而影响直线的测量结果;而其他的几何元素则不存在这种补偿误差。
5.2基本几何元素
AUTOMET中提供的基本几何元素有:点、直线、平面、圆、椭圆、圆柱、圆锥和球共八种,按其性质及作用的不同,可分为点元素/矢量元素或平面元
素/空间元素。
AUTOMET主界面上有一个基本几何元
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素工具条(图  5.5),可供您进行基本几何
元素及组合元素的计算。
5.2.1点元素/矢量元素
点元素包括点、圆、椭圆和球四个,他们只表达元素的尺寸和空间位置。
矢量元素包括直线、平面、圆柱和圆锥四个,他们既要表达元素的空间方向同时也可能表达元素的尺寸和空间位置。
5.2.2平面元素/空间元素
平面元素:可以用两个坐标来描述的元素。如点、直线、圆和椭圆。
空间元素:必须用三个坐标来描述的元素。如平面、圆柱、圆锥和球。
说明:
a.在三坐标测量机上,平面元素通常也是以空间元素的形式描述的。
b.在二坐标测量机上,只能进行平面元素的测量及相关计算。
c.在单坐标测量机上,只能进行点的测量及相关计算。
5.2.3点
功能:将已获得的测点计算成一个几何点。
操作:用手动,指令驱动或程序驱动等方式移动机器在被测工件的表面完成
测点的采集,当基本元素工具条(图5.5)上的图标按钮“”被激
活后,用鼠标单击此按钮,或依次点及“数值计算”菜单(图  5.1)
及“几何元素”子菜单(图5.6)中的选项“点”,则软件将所有可用
的测点计算为一个几何点并在主界面区显示,同时其结果自动被保存
起来以备此后调用。
说明:
a.当可用的测点数多于1时,计算出的点是所有测点的分布重心点。
b.使用接触法测量时,根据测头补偿是否关闭以及被测的几何点所在表
面(法线)与当前坐标系的关系,所获得的点可能是测针球的中心坐
标点测针球与工件表面的实际接触点或者仅仅是所谓的“测得点”。
c.结果的表达方式及各个参数值的含义
这里有两种不同的坐标形式,即直角坐标和极坐标(圆柱坐标),在
图5.7显示的结果中第三行是直角坐标系下计算的点,X/R显示区
域的值(-123.0144)是被测点的X坐标值;Y/A显示区域的值
(-240.0047)是被测点的Y坐标值;Z显示区域的值(41.0002)
是被测点的Z坐标值。第五行是极坐标(圆柱坐标)系下计算的
点,X/R显示区域的值(269.6939)是被测点的极径;Y/A显示区
域的值(242.8626)是被测点的极角;Z显示区域的值(41.0002)
是被测点的Z坐标值,而在功能名称显示区域中所增加的标识符
号*xy则表示该点测量时所选用的极坐标(圆柱坐标)系其投影面
为XY平面(若投影面为XZ平面,则标识符号为*xz ,X/R显示
区域的值是被测点的极径;Z显示区域的值是被测点的极角;Y/A
显示区域的值是被测点的Y坐标值;若投影面为YZ平面,则标识
符号为*yz ,X/R显示区域的值是被测点的X坐标值; Y/A显示
区域的值是被测点的极径;Z显示区域的值是被测点的极角),有
关极坐标(圆柱坐标)系的相关参数的定义,请参考3.3.2节的详
述。
编程指令:point
5.2.4直线
功能:将已获得的测点计算成一直线。
操作:用手动,指令驱动或程序驱动等方式移动机器在被测工件的表面沿一条直线进行测点的采集,当基本元素工具条(图5.5)上的图标按钮
“”被激活后,用鼠标单击此按钮,或依次点及“数值计算”菜
单(图5.1)及“几何元素”子菜单(图5.6)中的选项“直线”,则
软件将所有可用的测点计算为一条直线并在主界面区显示,同时其结
果自动被保存起来以备此后调用。
说明:
a.当可用的测点数多于2时,AUTOMET软件将按最小二乘法计算出实
际直线的最佳拟合直线作为测得直线。
b.使用接触法测量时,根据测头补偿是否关闭以及被测的几何点所在表
面(法线)与当前坐标系的关系,所获得的点可能是测针球的中心坐
标点的拟合直线测针球与工件表面的实际接触点的拟合直线或者仅改进工作作风 密切联系众
勒夫数
仅是所谓的“测得直线”。
c.结果的表达方式及各个参数值的含义
图5.8显示的结果中第三行是直角坐标系下计算的直线,直线用其特
征点的坐标与其方向角的角度值来描述。其特征点为由当前坐标系原
点向被测直线所做的垂足点。X/R显示区域的值(0.0188)是特征点
的X坐标值;Y/A显示区域的值(-0.3546)是特征点的Y坐标值;Z
显示区域的值(0.0000)是特征点的Z坐标值。A1/长轴显示区域的值
(176.9659)是被测直线与当前坐标系X轴之间的夹角,A2/短轴显示
区域的值(93.0341)是被测直线与当前坐标系Y轴之间的夹角,A3
的值(90.0000)是被测直线与当前坐标系Z轴之间的夹角。形状误差
显示区域的值是被测直线的空间(即任意方向)直线度误差值。在极
坐标系下,只是特征点的表达变为极坐标形式(表达方式及含义同点),
其他参数的表达及含义不变。
编程指令:line
5.2.5圆
功能:将已获得的测点计算成一个圆。
操作:用手动,指令驱动或程序驱动等方式移动机器在被测工件的表面(圆柱面)某一圆截面进行测点的采集,当基本元素工具条(图5.5)上
的图标按钮“”被激活后,用鼠标单击此按钮,或依次点及“数
值计算”菜单(图5.1)及“几何元素”子菜单(图5.6)中的选项“圆”,
则软件将所有可用的测点计算为一个圆并在主界面区显示,同时其结
滴鼻液果自动被保存起来以备此后调用。
说明:
a.当可用的测点数多于3时,AUTOMET软件将按最小二乘法计算出实
际圆的最佳拟合圆作为测得圆。
b.使用接触法测量时,根据测头补偿是否关闭,所获得的圆可能是测针
球的中心坐标点的拟合圆或测针球与工件表面的实际接触点的拟合
圆。
c.结果的表达方式及各个参数值的含义
图5.9显示的结果中第一行是直角坐标系下计算的圆,圆是用其圆心
点的坐标与其直径值来描述的。X/R显示区域的值(-0.0100)是圆心
点的X坐标值;Y/A显示区域的值(0.0999)是圆心点的Y坐标值;
Z显示区域的值(125.0000)是圆心点的Z坐标值。距离/直径/角度显
示区域的值(20.0106)是被测圆的直径,形状误差显示区域的值
(0.0105)是被测圆的圆度误差值。在极坐标系下,只是圆心点的表
达变为极坐标形式(表达方式及含义同点),其他参数的表达及含义不
变。
编程指令:circle
5.2.6平面
功能:将已获得的测点计算成一个平面。
操作:用手动,指令驱动或程序驱动等方式移动机器在被测工件的表面上进
行测点的采集,当基本元素工具条(图5.5)上的图标按钮“”被
激活后,用鼠标单击此按钮,或依次点及“数值计算”菜单(图5.1)
及“几何元素”子菜单(图5.6)中的选项“平面”,则软件将所有可
用的测点计算为一个平面并在主界面区显示,同时其结果自动被保存
起来以备此后调用。
说明:
a.当可用的测点数多于3时,AUTOMET软件将按最小二乘法计算出实
际平面的最佳拟合平面作为测得平面。
b.使用接触法测量时,根据测头补偿是否关闭,所获得的平面可能是测
针球的中心坐标点的拟合平面或测针球与工件表面的实际接触点的
拟合平面。
c.结果的表达方式及各个参数值的含义

本文发布于:2024-09-23 05:32:59,感谢您对本站的认可!

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