探測技術(shù)在三次元測量儀中的應(yīng)用
發(fā)表日期：2015年10月14日 點擊擊數(shù): 1020 次
探測技術(shù)在三坐標(biāo)測量機(jī)中占有重要位置。從原理上說只要測頭能探及，三坐標(biāo)測量機(jī)就能測量。三次元測量機(jī)的測量效率也首先取決于探測速度。為了完善測量機(jī)功能，還必須發(fā)展各種附件。
探測技術(shù)發(fā)展的第一個重要趨勢是，非接觸測頭將得到廣泛的應(yīng)用。非接觸測頭具有許多優(yōu)點：①允許高的探測速度，還可以用攝像頭或莫爾條紋形成的等高線等，對一個面進(jìn)行測量；②它與工件不接觸，沒有測量力，從而可以測量各種柔軟的、易于變形、劃傷的工件；③它可以形成很小的光斑，對一些接觸測端不易伸入的部位或細(xì)節(jié)進(jìn)行測量；④在不少情況下，它具有較大的量程。
十分重要的是，在微電子工業(yè)中有許多二維圖案，如大規(guī)模集成電路掩模，它們是用接觸測頭無法測量的。近年來國家三坐標(biāo)測量機(jī)發(fā)展十分迅速。三次元測量機(jī)的核心就是非接觸測量。
正因為非接觸測頭具有這樣一些突出的優(yōu)點，歐洲共同體已專門立項對非接觸測頭的性能檢定方法進(jìn)行研究，以期在短期內(nèi)制訂相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。他們將非接觸光學(xué)測頭分為一維測頭(包括三角法、離焦法、自聚焦法、反射強(qiáng)度法、干涉法等)，二維測頭(包括像面掃描法、物面掃描法、光學(xué)圖像識別法、光學(xué)富里葉分析法等)和三維測頭(莫爾條紋法、體視顯微鏡等)。
在光學(xué)非接觸測頭開發(fā)中最大的問題是輪廓邊緣的定義。在不同照明下測得的邊緣位置不同，工件表面狀況也對它有影響。還要求光學(xué)輪廓邊緣應(yīng)與機(jī)械輪廓邊緣一致。
與發(fā)展非接觸測頭的同時，具有高精度、較大量程、能用于掃描測量的模擬測頭，以及能伸入小孔、用于測量微型零件的專門測頭也將獲得發(fā)展。
不同類型的測頭同時使用或交替使用，也是一個重要發(fā)展方向，例如，工件上不同特征的元素需用不同形式的測頭，或者先用攝像頭大體找到某一元素(如小孔)的位置，再用接觸測頭去探測。這種思路，也可用于自動生成測量路徑。
測頭的功能在很大程度上取決于它的附件。各種形式的測端和探針、接長桿、回轉(zhuǎn)體、自動更換測頭系統(tǒng)近年來獲得很大發(fā)展，并將進(jìn)一步發(fā)展。
為了增強(qiáng)三次元測量機(jī)功能，還將發(fā)展計算機(jī)數(shù)控的分度臺與回轉(zhuǎn)臺。配置一維或二維分度臺(能繞兩個相互垂直軸回轉(zhuǎn)的分度臺)，使三坐標(biāo)測量機(jī)變?yōu)樗淖鴺?biāo)或五坐標(biāo)測量機(jī)。精密回轉(zhuǎn)臺還使三坐標(biāo)測量機(jī)具有圓度測量功能。
