光柵系統（光柵、讀數頭、零位片），是基準；
光柵系統是測量機的測長基準。光柵是刻有細密等距離刻線的金屬或玻璃，讀數頭使用光學的方法讀取這些刻線計算長度。為了便於計算由於溫度變化造成光柵長度變化帶來的誤差，採用光柵一端固定，另一端放開，使其自由伸縮。
另外在光柵尺座預置有溫度感測器，便於有溫度補償功能的系統進行自動溫度補償。
零位片的作用是使測量機找到機器零點。機器零點是機器座標系的原點，是測量機誤差補償和測量機行程終控制的基準。
驅動系統（伺服電機、傳動帶）；
驅動系統由直流伺服電機、減速器、傳動帶、帶輪等組成。驅動系統的狀態會影響控制系統的引數，不能隨便調整。
空氣軸承氣路系統（過濾器、開關、感測器、氣浮塊、氣管）；
空氣軸承（又稱氣浮塊）是測量機的重要部件，主要功能是保持測量機的各運動軸相互無摩擦，由於氣浮塊的浮起高度有限而且氣孔很小，要求壓縮空氣壓力穩定且其中不能含有雜質、油，也不能有水。過濾器系統是氣路中的最後一道關卡，由於其過濾精度高，非常容易被壓縮空氣中的油汙染，所以一定要有前置過濾裝置和管道進行前置過濾處理。氣路中連線的空氣開關和空氣感測器都具有保護功能，不能隨便調整。
支承（架）、隨動帶。
小型測量機採用支架支撐測量機工作台，中、大型測量機一般採用千斤頂支撐工作台。都採用三點支撐，在乙個支撐的一側，有兩個附助支撐，只起保險作用。每個支撐都有乙個海綿墊，能夠吸收振幅較小的震動，如果安裝測量機的附近有幅度較大的震動源，要另外採取減震措施。
2） 控制系統
這是測量機的控制中樞，主要功能：
控制、驅動測量機的運動，三軸同步、速度、加速度控制；
操縱盒或計算機指令通過系統控制單元，按照設定好的速度、加速度，驅動三軸直流伺服電機轉動，並通過光柵和電機的反饋電路對執行速度和電機的轉速進行控制，使三軸同步平穩的按指定軌跡運動。運動軌跡有飛行測量、點定位兩種方式，飛行方式測量效率高，運動時停頓少。點定位方式適合指定截面或指定位置的測量。
可以通過語句進行設定。在進入計算機指令指定的觸測的探測距離時，控制單元會控制測量機由位置運動速度轉換到探測速度，使測頭慢速接近被測零件。
在有觸發訊號時採集資料，對光柵讀數進行處理；
當通過操縱盒或計算機指令控制運動的測量機測頭感測器與被測零件接觸時，測頭感測器（簡稱「測頭」）就會發出被觸發的訊號。訊號傳送到控制單元後，立即令測量機停止運動（測頭保護功能），同時鎖存此刻的三軸光柵讀數。這就是測量機測量的乙個點的座標。
根據補償檔案，對測量機進行21項誤差補償；
測量機在製造組裝完成後，都要使用雷射干涉儀和其它檢測工具對21項系統誤差（各軸的兩個直線度、兩個角擺誤差、自轉誤差、位置度誤差，三軸之間的兩個垂直度誤差，共21項）進行檢測，生成誤差補償檔案，將這些誤差用軟體進行補償，以保證測量機精度符合合同的要求。測頭觸發後鎖存的每乙個點座標都要經過誤差計算、補償後再傳送給計算機軟體。
採集溫度資料，進行溫度補償；
有溫度補償功能的測量機，可以根據設定的方式自動採取各軸光柵和被測零件的溫度，對於測量機和零件溫度由於偏離20℃帶來的長度誤差進行補償，以保持高精度。
對測量機工作狀態進行監測（行程控制、氣壓、速度、讀數、測頭等），採取保護措施；
控制系統內部設有故障診斷功能，對測量機正常工作及安全有影響的部位進行檢測，當發現這些有異常現象時，系統就會採取保護措施（停機，斷驅動電源），同時發出資訊通知操作人員。
（對掃瞄測頭的資料進行處理，並控制掃瞄）；
配備有掃瞄功能的測量機，由於掃瞄測頭採集的資料量非常大，必須有專用的掃瞄資料處理單元進行處理，並控制測量機按照零件表面形狀，保持掃瞄接觸的方式運動。
與計算機進行各種資訊交流。
雖然控制系統本身就是一台計算機，但是沒有與外界交互動介面，其內部的資料都要通過與上位計算機的通訊進行輸入和設定。控制資訊和測點的資料都通過資訊傳輸、交流。交流方式主要是rs232介面或網絡卡。
3） 計算機（測量軟體）
計算機（又稱上位機）是資料處理中心，主要功能：
對控制系統進行引數設定；
上位計算機通過「超級終端」方式，與控制系統進行通訊並實現引數設定等操作。可以使用專用軟體對系統進行除錯和檢測。
進行測頭定義和測頭校正，及測針半徑補償；
不同的測頭配置和不同的測頭角度，測量的座標數值是不一樣的。為使不同配置和不同測頭位置測量的結果都能夠統一進行計算，測量軟體要求進行測量前必須進行測頭校正，以獲得測頭配置和測頭角度的相關資訊。以便在測量時對每個測點進行測針半徑補償，並把不同測頭角度測點的座標都轉換到「基準」測頭位置上。
建立座標系（零件找正）
為測量的需要，測量軟體以零件的基準建立座標系統，稱零件座標系。零件座標系可以根據需要，進行平移和旋轉。為方便測量，可以建立多個零件座標系。
對測量資料進行計算和統計、處理；
測量軟體可以根據需要進行各種投影、構造、擬和計算，也可以對零件圖紙要求的各項形位公差進行計算、評價，對各測量結果使用統計軟體進行統計。借助各種專用測量軟體可以進行齒輪、曲線、曲面和複雜零件的掃瞄等測量。
程式設計並將運動位置和觸測控制通知控制系統；
測量軟體可以根據使用者需要，採用記錄測量過程和離線程式設計等方法程式設計，可以對批量零件進行自動和高精度的測量或掃瞄。
輸出測量報告；
在測量軟體中，操作員可以按照自己需要的格式設定模板，並生成檢測報告輸出。
傳輸測量資料到指定網路或計算機。
通過網路連線，計算機可以進行資料、程式的輸入和輸出。
4） 測座、測頭系統
測座、測頭系統是資料採集的感測器系統，主要功能：
測頭感測器在探針接觸被測點時發出觸發訊號；
測頭部分是測量機的重要部件，測頭根據其功能有：觸發式、掃瞄式、非接觸式（雷射、光學）等。觸發式測頭是使用最多的一種測頭，其工作原理是乙個開關式感測器。
當測針與零件產生接觸而產生角度變化時，發出乙個開關訊號。這個訊號傳送到控制系統後，控制系統對此刻的光柵計數器中的資料鎖存，經處理後傳送給測量軟體，表示測量了乙個點。
掃瞄式測頭有兩種工作模式：一種是觸發式模式，一種是掃瞄式模式。掃瞄測頭本身具有三個相互垂直的距離感測器，可以感覺到與零件接觸的程度和向量方向，這些資料作為測量機的控制分量，控制測量機的運動軌跡。
掃瞄測頭在與零件表面接觸、運動過程中定時發出訊號，採集光柵資料，並可以根據設定的原則過濾粗大誤差，稱為「掃瞄」。掃瞄測頭也可以觸發方式工作，這種方式是高精度的方式，與觸發式測頭的工作原理不同的是它採用回退觸發方式。
測頭控制器（pi200、pi7）控制測頭工作方式轉換（tp200、tp7）；
tp200、tp7測頭是高精度測頭，它們的特點是靈敏度高，可以接比較長的測針。但是靈敏度高會造成測量機高速運動時出現誤觸發。測頭控制器控制測頭在測量機高速運動時處於高阻（不靈敏）狀態，觸發時進入靈敏狀態度轉換。
在手動方式時一般都是以操縱盒的「速度控制鍵」進行控制狀態轉換，即低速運動時是測頭的靈敏狀態。
測座控制器根據命令控制測座旋轉到指定角度。
測座控制器可以用命令或程式控制並驅動自動測座的旋轉到指定位置。手動的測座只能由人工手動方式旋轉測座。
測頭（針）更換架可以在程式執行中，自動更換測頭（針），避免程式中的人工干預，提高測量效率。
二、 測量原理
1、 在座標空間中，可以用座標來描述每乙個點的位置。
2、 多個點可以用數學的方法擬合成幾何元素，如：面、線、圓、圓柱、圓錐等。
3、 利用幾何元素的特徵，如：圓的直徑、圓心點、面的法矢、圓柱的軸線、圓錐頂點等可以計算這些幾何元素之間的距離和位置關係、進行形位公差的評價。
4、 將複雜的數學公式編寫成程式軟體，利用軟體可以進行特殊零件的檢測。齒輪、葉片、曲線曲面、資料統計等。
5、 主要演算法是最小二乘法。
三、 座標系的概念
1、 制定了正向的直線稱為軸，加入刻度後稱為數軸。可以表示點的1d位置。
2、 在平面上選定兩條互相垂直的數軸，分別指定這兩條數軸的正向，把兩數軸的交點稱為原點，形成乙個平面（直角）座標系（2d）。平面座標系可分為四個象限，用不同符號組合，可以表示點在各象限的位置。（見下圖）
3、 三條互相垂直的座標軸和三軸相交的原點，構成三維空間座標系（3d）。空間的任意一點投影到三軸就會有三個相應的數值，有了三軸相應數值，就對應空間點。即把點數位化描述。
空間座標系有8個褂限，用不同正負號組合可以分辨出點的空間所在的褂限和位置。
有三個工作（投影）平面xy、yz、xz可以進行點（元素）的投影。
座標系可以根據需要進行平移、旋轉。
4、 座標測量機中的座標系
原始座標系（開機時的座標系，沒有意義）。
在開啟控制系統的瞬間，光柵計數單元開始工作，雖然這時測量機符合座標系的定義，但由於這時測量機系統誤差補償程式沒有被啟用，所以這個「原始座標系」對於我們沒有意義。
機器座標系（回機器零位後的座標系，又稱機器座標系）。
測量機開機執行了「回家」過程後，測量機三軸光柵都從機器零點開始計數，補償程式被啟用，測量機處於正常工作狀態，這時測量的點座標都相對機器零點，稱「機器座標系」。
零件座標系（利用零件的基準建立的座標系）。
在測量機過程中，我們往往需要利用零件的基準建立座標系來評價公差、進行輔助測量、指定零件位置等，這個座標系稱「零件座標系」。建立零件座標系要根據零件圖紙指定的a、b、c基準的順序指定第一軸、第二軸和座標零點。順序不能顛倒。
零件座標系的使用非常靈活、方便，可以為我們提供很多方便。甚至可以利用零件座標系生成我們測不到元素。
為方便測量一些特殊的資料，可以利用零件座標系進行輔助測量。
5、 零件座標系的意義
找正零件（零件的放置與機器座標系不平行）；
零件在工作台上放置時不可能與機器座標系完全重合，在測量過程中會因投影平面等問題出現誤差，所以要使用零件的基準來建立座標系，又稱「找正零件」。
建立零件基準；
在一些求距離、觀察座標位置、求輪廓、位置度等計算時，需要使用零件基準，建立零件座標系後，可以以這些基準為參照，方便我們得出結論。
指出零件放置的位置，執行程式；
在編制dcc的測量程式時，多數情況下要以零件座標係為基礎來編制。這樣在零件位置變化時，只要粗建零件座標系，就可使程式自動執行測量。
使零件與cad模型座標系一致；
在使用cad模型的情況下，首先要使被測零件與cad模型的座標系統一致，以獲得零件的理論資料，便於進行自動測量、程式設計、進行輪廓比對、輸出檢測報告等。
零件座標系可以根據需要建立若干個。
四、 向量的概念
向量是測量機應用中的乙個非常重要的概念。要牢固掌握。
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三座標測量技術小結
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