CIOTA2203三坐标测量机作业指导书

重庆红旗缸盖制造有限公司 KONICA MINOLTA RANGE5

技术中心 扫描仪操作及保养规程 HQ／WI－SY-11.4

1. 目的

1.1首先检查仪器的各个部件（包括：主机、打印机、测量机、操作盒等）已按规定要求正确安装和连接。检查打印纸是否正确放入了打印机。 1.2检查三坐标的环境要求是否达到

1.2.1温度，检定温度为20±2℃，温度变化＜0.5／h℃，仪器平衡温度时间：48h。若温度没达到指定要求，设定空调温度来调整温度，使其达到标准。 1.2.2湿度：室内相对湿度应控制在55%±75%之间。

1.2.3振动：鉴于振动对精密测量的严重影响，测量机附近的振动符合。 2. TU01操作盒使用

2.1 TU01是机动坐标测量机的操作控制单元，其中有四个键功能没有设定。各应用键功能如下：

2.1.1速度调节旋钮：调节采点速度大小和程序执行时速度快慢。 2.1.2应急旋钮:用于紧急停止，恢复时需旋转弹起。

2.1.3左右使能按钮：所有操作必须在此键按下之后才能进行。 2.3.4采点按钮：按下时红灯亮，测量机以低速运动进行采点。 2.3.5碰撞恢复按钮：用于碰撞后恢复测量机的运动。 2.3.6微动按钮：用于控制测头以微米级低速移动。 2.3.7定位按钮：用于在自学习时采进定位点。

2.3.8方向控制作杆：控制X、Y、Z三个方向的运动。其大小由扳动的角度决定。

2.2使用注意事项：

2.2.1掌握运动方向，避免误操作，尤其是Z轴上下方向。Z轴的运动方向可用右手法则判断：若四指握拳方向为Z轴运动控制旋扭方向，则大拇指竖起时的指向即为Z轴运动方向。

2.2.2体会并掌握控制速度大小与扳动角度的关系，尤其注意Z轴向下运动较快，避免测头及Z轴碰撞。

2.2.3机器停止运动时，注意将采点状态开关打开，防止发生不必要的危险。 2.2.4碰撞后恢复时，扳动角度一定要小，以免出乎意料的相反方向碰撞。 3. 测头管理

3.1 PH9自动标定和校正

3.1.1功能简介：PH9是PH9/PH10系列测头自动标定和校正程序。 3.1.2操作步骤：物理找正PH9/10测头： 3.1.3程序运行所需外界参数如下：

3.1.3.1测量速度百分比 一般设置为50；

3.1.3.2标定标准球 标准球未移动时，并且测头未改变，可以N； 3.1.3.3标准球直径 见标准球标称值； 3.1.3.4测尖直径 测尖标称值；

3.1.3.5 PH9偏置 实际的从PH9/10旋转中心到测尖中心距离（正）； 3.1.3.6在球极采一点

3.1.3.7测头姿态参数来自文件 F；

3.1.3.8文件名 该文件必须储存在C:WTUTOR＼DATA目录下，其格式： 0 0

2 90 0

3 90 90 4 90 180 5 90 －90 3.1.4注意事项：

3.1.4.1运行该程序前必须对测头进行必要的物理找正，保证测头信号与测量机X轴基本一致；

3.1.4.2PH9/PH10旋转到（90， 0）位置时，与机床坐标系X轴偏差不超过1mm；

3.1.4.3找正方法是：在Y轴不移动的情况下，（90， 0）与（90， 180）测尖在Y方向物理相差不超过1mm；

3.1.4.4采样第一点时，测量尽可能靠近极点；

3.1.4.5测头姿态文件最后一行必须为有效的测头姿态，不能回车； 3.1.4.6测头参考系文件自动储存在C：\\WTUTOR\\DATA\\quail.tip，refsys.ref. 4. 坐标系管理 4.1建立坐标系

从立体几何的概念，要建立一个空间坐标系，需要知道原点位置及三个坐标

轴的方向。由此看来，需要有六个坐标要素。而实际上我们采用的直角坐标系，其中第三轴可以用右手定则确定，因此，只要有五个要素，即两个坐标轴和原点的坐标（X，Y，Z）即可完全建立一个坐标系。由此看来，建立坐标系的过程，实质上是旧坐标系下坐标轴的旋转和原点的平移过程。

测量机本身在初始化的时候已经建立了一个机床坐标系，在以后的测量中会

经常用到，这就是“0”号坐标系。其原点设置在机床零位，三个坐标轴分别

平等于X，Y，Z光栅。因此在“0”号坐标系下，可测量点的X，Y坐标为正，Z坐标为负。在一个零件测量程序中，最多可以有11个坐标系，编号为0-10，其建立过程就是指定五个要素的过程。此时需要注意，如果要素指定不全，其坐标必定没有完全建立，未指定的要素使用的是旧坐标系的要素。

建立坐标系的屏幕包括15项内容，其中第一行四个，第二行四个，和第三

行的坐标旋转共九个过程，称作宏过程。第三行的后三个称作自由过程。最后是三个辅助操作：存储，调用，删除。

4.2坐标系的旋转

坐标旋转宏过程为了实现坐标轴的空间旋转。旋转分为依角度旋转和依偏移

量旋转，分别介绍如下：

角度旋转：输入角度数值，逆时针方向为正，顺时针方向为负，即可实现

第一轴固定情形下的旋转。

偏移量旋转：输入两个坐标分量，也可以实现固定轴下的旋转。其旋转方

法如下（假设固定Z轴）：旋转角度：A=arctg|y/x|

旋转方向：y／x＞0时为逆时针，反之为顺时针。 4.3自由过程

自由过程的寄存器直接选取元素来建坐标系是相当灵活的过程，非常实用，

三个自由过程分别是：建第一轴 建第二轴 建原点。

第一轴的建立过程是：通过寄存器选定元素，再选定坐标轴方向即可。注

意指定的坐标系号，否则将覆盖原有的坐标系。

第二轴的建立和第一轴相似，只是先要确定固定轴（即第一轴）。一定是原

点的建立可以选取一些点级元素，如圆心，槽心等。可以用所选元素原点，也可以作一定的偏移，例如作为X=0，Y=10, Z=10.

5. 元素测量、构造及存贮器的管理 5.1基本元素测量

基本元素测量是使用测量机的一个基础，必须牢固掌握。其中的难点在于： A 点、线的测量及补偿。 b 三阶平面的测量。 5.1.1点的测量

测点一般用于建坐标系，或测量沿某个轴线方向的长度。其点位所处的平

面一般垂直于某一个坐标轴。手动采点后的补偿方向一般是沿着与采点方向最接近的坐标轴的方向进行的。这是隐含的补偿方向，当我们没有给定补偿方向的时候，机器自动采用这种方法补偿。

当点位处于不垂直坐标轴方向的斜平面上或曲面上时，要得到点的位置，

就要用补偿向量。补偿向量是测量点法矢量的反向量。这种补偿方法就是资料里讲的should方式。因此要准确知道一个点的位置，其位置上的法矢必须先知道。

机器对点的补偿在不同的情况下是不同的。之所以必须进行补偿才能得到

点的准确坐标，是因为测头都有半径数值。实际上我们测量得到的坐标为： X=x0+R×cx Y=y0+ R×cy Z=z0+R×cz

其中x0、y0、z0为测尖的球心坐标，R为测尖的动态半径，cx、cy、cz为补偿方向分量。如何给采样补偿向量： a首先给出测量点的法矢量。

b在Compens.Vector下拉列表框中先set项；

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