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三坐標測量過程中,溫度補償功能的應用

2021-05-17 10:05:00  來源:西安愛德華測量設備股份有限公司  點擊:

在三坐標測量過程中,由于材料存在熱脹冷縮的物理特性,所以溫度的變化對于三坐標測量結果的影響尤為顯著。因此必須進行溫度補償,下面以AC-DMIS軟件的溫度補償應用舉例說明一下溫度補償功能的應用。
在三坐標測量過程中,由于材料存在熱脹冷縮的物理特性,所以溫度的變化對于三坐標測量結果的影響尤為顯著。一般來說工件的名義值是基于環境溫度為20度,且不同材料的熱膨脹系數是不同的。因此,如果工件不滿足參考溫度,不同材料的膨脹/ 收縮必須進行溫度補償,下面以AC-DMIS軟件的溫度補償應用舉例說明一下溫度補償功能的應用:

 
在AC-DMIS中可以使用溫度補償功能,以便在測量時考慮工件隨溫度變化的熱脹冷縮,以及CMM的X、Y、Z三軸光柵尺溫度,另外,也可以設定一個溫度界限,當自動運行程序時,超出或低于這個溫度界限時進行報警。
 
AC-DMIS 接收溫度信息,是根據CMM光柵尺上的溫度傳感器,或工件上的溫度傳感器,也可以手動輸入溫度值。無論哪種情況,必須手動輸入工件材料的膨脹系數。
 
如何獲得膨脹系數?
很多材料技術手冊都給出了材料的膨脹系數。以下是常用材料的膨脹系數:(由于材料是合金的原因,不同資料中的膨脹系數可能會有微小的差異。)
 
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膨脹系數總是通過手動輸入的,如果工件材料沒有變化,溫度補償軟件配置中工件膨脹系數無需改變,對于不同的材料要輸入各自的膨脹系數。
一、硬件配置
一塊溫度采集卡,最多可以使用15個溫度傳感器,依次順序為X軸,Y軸,Y2軸,Z軸,最后為工件上的溫度傳感器;如果不是雙邊機器,Y2軸上的傳感器數目為零。各軸上的溫度傳感器順序,回零后,按坐標位置絕對值從小到大排列。
二、軟件配置
1、在HW_Config.exe中選中溫度補償功能,如不選中溫度補償功能,軟件啟動時不啟動溫度補償功能
 
 
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2、設置溫度獲取方式,有效溫度補償范圍,膨脹系數及補償方式。
 
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溫度獲取方式若是自動的還需設置串口,點擊界面的“設置 ”彈出如下界面,  
 
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需要設置串口參數;
選擇連接溫度采集系統的COM口,波特率為19200
設置標準溫度,通常是20℃,設置溫度傳感器的有效溫度范圍。
選擇補償方法平均法或積分法,默認為積分法。

3、各軸傳感器個數及位置,設置各軸的傳感器個數后,點擊“添加”按鈕如下圖,
 
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左側是各個傳感器通道號,雙擊坐標位置列輸入相應傳感器處的坐標位置,如下圖。
 
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此處不顯示工件傳感器的通道號,可在查看界面觀看。
 
4、碰撞系數中選擇“線性”后,補償需要輸入各軸線性膨脹系數。如下列表,輸入各軸光柵的膨脹系數即可。
 
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5、膨脹系數中選擇“非線性”后,補償需要輸入各軸非線性膨脹系數。
 
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選擇軸后,界面如下:
 
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點擊右側“添加”按鈕,在碰撞系數處輸入數值,其它各軸碰撞系數的設置都是依據此方法,設置好后,點擊“保存”按鈕,若某軸設錯后,選擇到相應軸上點擊“清空”即可。也可雙擊列表中的數據進行修改也可。
 
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若是軸上的某個設置不正確,選到相應軸上選擇相應的行點擊“刪除”即可。也可雙擊列表中的數據進行修改也可。修改后點“保存”。
 
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6、配置改變后,軟件需要重新啟動才生效。
 
三、溫度補償主界面
 
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1、“激活溫度補償“勾選時,溫度補償生效,不勾選時,溫度補償不起作用,此項是溫度補償的總開關。
 
2、“工件溫度補償”勾選時,用工件上的溫度傳感器采集的溫度,對工件溫度補償。
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輸入工件溫度傳感器在機器坐標系的坐標位置。
 
3、設置工件膨脹系數
 
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點擊“添加”彈出如下界面
 
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輸入材料名稱,再輸入膨脹系數,點擊“確定”,則添加了一種工件的膨脹系數;若需刪除已添加的工件材料膨脹系數,選中相應的名稱點擊“刪除”即可。
 
4、溫度傳感器狀態
 
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顯示工件傳感器的通道,溫度及狀態。
 
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顯示機器各軸光柵溫度、狀態及坐標位置。
 
5、顯示溫度補償的效果
 
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DX,DY,DZ為補償量。
 
四、溫度補償如何操作?
 
首先在HW_CONFIG中選中“溫度補償“功能。
1、配置好相關傳感器參數后,切換到查看界面,勾選“激活溫度補償”;
2、顯示溫度傳感器實時溫度及坐標位置,狀態;補償前后坐標值及補償量。若是手動方式,可在溫度處雙擊輸入溫度值;
3、如需工件溫度補償,需要輸入工件溫度傳感器在機器坐標系下的位置,工件膨脹系數;
 

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