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三坐标动态性能对扫描的影响

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发表时间:2021-01-19 17:15

 三坐标动态性能对扫描的影响

  三坐标测量机的动态特性限制了高速扫描的测量精度,阻碍了高速扫描的进行。

  扫描测量不同于触发测量,测量机在整个测量过程中都要承受惯性载荷,其动态性能比静态性能更重要。这种惯性载荷会导致测量机的结构变形,难以预测。

  传统的扫描系统通过降低移动速度来满足扫描精度的要求,这是一种折衷检测效率和动态性能障碍的方法。

  动态误差

  扫描会产生惯性力,如果不进行校正,会引起测量误差。

  在测量离散点时,惯性力的影响不显著,但在扫描时,加速度和惯性载荷的影响明显。随着速度的增加,加速度也增加。事实上,加速度增加得更快。在一个典型的曲线扫描轨迹上,加速度的变化率是速度变化率的平方。

  在低速时,惯性力的影响可以忽略不计。传统的扫描系统没有任何形式的动态补偿,只能在低速区工作。当转速增加时,动态特性迅速成为影响系统测量性能的主要因素。虽然大多数三坐标测量机用于生产环境,测量时间是非常重要的。如果能更快地进行测量,其优势是非常明显的。

  影响动态误差的因素

  动态误差的一个显著特征是它的不可预测性。影响机器动态性能的因素很多,要找到一种方法来预先测量所有这些因素是不现实的。然而,在大多数受限制的环境中,这些因素可以分为以下几类:

  测量机扫描周期中影响速度轮廓的因素如下:

  被测物体的属性——尺寸、形状和方向——决定了测量机的运动轨迹。

  扫描速度。确保在整个扫描过程中达到最终的扫描速度(注意,大多数扫描的初始速度都是0,所以在整个扫描过程中不可能保持这个速度)。

  扫描仪伺服/电机性能-确定加速到最终扫描速度所需的时间。

  “宏观”位置——在测量机的整个工作范围内,机器结构的刚度和动态性能都会发生变化,因此测点在被测对象上的位置是一个影响很大的因素。

  测量机的运行状态-轴承和驱动系统的状态这可能是扫描过程中“溢出”的来源。

  尽管不可预测,这些动态错误是重复的。这意味着在满足一定条件的情况下,这些误差是可以补偿的。


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