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選擇觸發測頭和掃描測頭的技巧

測頭是測量機觸測被測零件的發訊開關，它是坐標測量機的關鍵部件，測頭精度的高低決定了測量機的測量重復性。此外，不同零件需要選擇不同功能的測頭進行測量。

測頭可分為接觸式和非接觸式（激光等類型）。目前主要用接觸式測頭，接觸式測頭又可分為開關式（觸發式或動態發訊式）與掃描式（比例式或靜測頭是測量機觸測被測零件的發訊開關，它是坐標測量機的關鍵部件，測頭精度的高低決定了測量機的測量重復性。此外，不同零件需要選擇不同功能的測頭進行測量。

測頭可分為接觸式和非接觸式（激光等類型）。目前主要用接觸式測頭，接觸式測頭又可分為開關式（觸發式或動態發訊式）與掃描式（比例式或靜態發訊式）兩大類

開關測頭的實質是零位發訊開關，以TP6（RENISHAW）為例，它相當于三對觸點串聯在電路中，當測頭產生任一方向的位移時，均使任一觸點離開，電路斷開即可發訊計數。開關式結構簡單，壽命長（106~107）、具有較好的測量重復性（0.35~0.28μm），而且成本低廉，測量迅速，因而得到較為廣泛的應用。

掃描式測頭實質上相當于X、Y、Z個方向皆為差動電感測微儀，X、Y、Z三個方向的運動是靠三個方向的平行片簧支撐，是無間隙轉動，測頭的偏移量由線性電感器測出。掃描式測頭主要用來對復雜的曲線曲面實現測量。

非接觸測頭主要分為激光掃描測頭和視頻測頭兩種。

激光掃描測頭主要用于實現較軟材料或一些特征表面進行非接觸測量。測頭在距離檢測工件一定距離（比如50mm），在其聚焦點！5mm范圍內進行測量，采點速率在200點/秒以上。通過對大量采集數據的平均處理功能而獲得較高的精度。

視頻測頭進一步提高了測量機的應用，使得許多過去采用非接觸測量無法完成的任務得以完成。一些諸如印刷線路板、觸發器、墊片或直徑小于0.1mm的孔可采用視頻測頭進行測量。操作者可將檢測工件表面放大50倍以上，采用標準的或可變換的鏡頭實現對細小工件的測量。

以下就如何進行觸發和掃描測頭提出建議：

什么時侯用觸發式測頭？

1. 零件所被關注的是尺寸（如小的螺紋底孔）、間距或位置，而并不強調其形狀誤差（如定位銷孔）；

2. 或你確信你所用的加工設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，接觸式觸發測量是合適的，特別是由于對離散點的測量；

3. 觸發式測頭比掃描測頭快，觸發測頭體積較小當測量空間狹窄時測頭易于接近零件；

4. 一般來講觸發式測頭使用及維修成本較低；

在機械工業中有大量的幾何量測量，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測量機，特別是中等精度測量機，仍然使用接觸式觸發測頭。

什么時侯用掃描測頭？

1. 應用于有形狀要求的零件和輪廓的測量：掃描方式測量的主要優點在于能高速的采集數據，這些數據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形狀、輪廓，這特別適用于對形狀、輪廓有嚴格要求的零件，該零件形狀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形狀足夠好的零件，而形狀誤差成為主要問題時；

2. 高精度測量：掃描測頭對離散點測量是勻速或恒測力采點，其測點精度可以更高；

由于掃描測頭可以直接判斷接觸點的法矢，對于要求嚴格定位、定向測量的場合，掃描測頭對離散點的測量也具有優勢；

3. 對于未知曲面的掃描，亦即稱為數字化的場合下，掃描測頭顯示出了它的獨特優勢：因為數字化工作方式時，需要大量的點，觸發式測頭的采點方式顯得太慢；由于是未知曲面，測量機運動的控制方式亦不一樣，即在“探索方式”下工作：測量機根據巳運動的軌跡來計算下一步運動的軌跡、計算采點密度等。

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測頭；

3. 考慮成本又能滿足要求的情況下，盡量選接觸式觸發測頭；

4. 對形狀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測量；

6. 考慮掃描測頭與觸發測頭的互換性（一般用通用測座來達到）；

7. 易變形零件、精度不高零件、要求超大量數據零件的測量，可以考慮采用非接觸式測頭；

8. 要考慮軟件、附加硬件（如測頭控制器、電纜）的配套。

掃描測頭的優勢及劣勢：

優勢：

1、適于形狀及輪廓測量；

2、采點率高；

3、高密度采點保證了良好的重復性、再現性（GR&R）；

4、更高級的數據處理能力；

劣勢：

1、比觸發測頭復雜；

2、對離散點的測量較觸發測頭為慢；

3、高速掃描時由于加速度而引起的動態誤差很大，不可忽略，必須加以補償；

4、測尖的磨損必須注意。

觸發測頭的優勢及劣勢：

優勢：

1. 適于空間棱柱形物體及己知表面的測量；

2. 通用性強，

3. 有多種不同類型的觸發測頭及附件供采用；

4. 采購及運行成本低；

5. 應用簡單；

6. 適用于尺寸測量及在線應用；

7. 堅固耐用；

8. 體積小，易于在窄小空間應用

9. 由于測點時測量機處于勻速直線低速運行狀態，測量機的動態性能對測量精度影響較小；

劣勢：測量取點率低。

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