? ??? 以往的多傳感測頭坐標(biāo)測量機(jī)通常是在傳統(tǒng)的單傳感測頭坐標(biāo)測量機(jī)上增添新的傳感測頭而構(gòu)成（例如在基于接觸式測頭的傳統(tǒng)坐標(biāo)測量機(jī)上加裝視頻測頭），但通過增加傳感測頭通常并不能使此類坐標(biāo)測量機(jī)獲得最佳的測量性能。為此，美國OGP公司（OpticalGagingProductsInc.）新推出一種根據(jù)多傳感測量技術(shù)而專門設(shè)計(jì)的新型多傳感測頭坐標(biāo)測量機(jī)??SmartscopeQuest650型坐標(biāo)測量機(jī)。

??? ? Quest650型坐標(biāo)測量機(jī)的傳感系統(tǒng)集成了多種常用的傳感測頭，包括遠(yuǎn)心變焦鏡頭光學(xué)測頭、視頻測頭、觸發(fā)測頭、接觸掃描測頭、同軸激光測頭、離軸三角測量法激光測頭，此外還配備了微探針測頭、低接觸力測頭和白光測頭。加工車間使用這種多功能坐標(biāo)測量機(jī)，通過一次安裝即可完成被加工零件的大部分測量工作，不僅可大大節(jié)省測量工時(shí)，而且避免了購買和使用多臺不同類型測量機(jī)的麻煩。此外，操作者只需學(xué)習(xí)、使用一種測量軟件即可。

????? Quest650坐標(biāo)測量機(jī)使加工車間僅用一臺測量機(jī)即可完成大部分測量任務(wù)成為可能。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體之類的大型零件具有多方位的復(fù)雜外形，采用視頻傳感方式很難檢測，因此通常不適合在視頻型坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行測量，而利用接觸式測頭和激光測頭則可實(shí)現(xiàn)視頻測頭難以完成的復(fù)雜形狀測量，這意味著Quest650坐標(biāo)測量機(jī)可滿足更多類型的測量需求。由于Quest650的測量軟件集成了多種傳感器數(shù)據(jù)，因此可快速、容易地對被測零件進(jìn)行完整、詳盡的測量分析。?

????? 為建立適合多傳感測頭的測量平臺，Quest650坐標(biāo)測量機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)極具創(chuàng)新性，從而保證測量機(jī)具有極高的機(jī)械精度，并可實(shí)現(xiàn)不同類型測頭之間的可靠轉(zhuǎn)換。Quest650坐標(biāo)測量機(jī)的測量范圍（X×Y×Z）為：500mm×660mm×300mm（可選400mm）。OGP公司采用了特殊的空間精度校準(zhǔn)技術(shù)，使X、Y軸測量精度達(dá)到（1.0+4L/1000）μm，Z軸測量精度達(dá)到(2.5+5L/1000)μm。如此高的精度水平在相同測量范圍的坐標(biāo)測量機(jī)中是較為罕見的。?

????? 為提高測量機(jī)X、Y軸的測量精度，設(shè)計(jì)人員對Quest650的結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行了精心安排，如將所有電子元器件集中設(shè)置在測量機(jī)后部的電氣柜內(nèi)，使其遠(yuǎn)離測量軸；X、Y軸采用帶液體冷卻的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)。這些措施最大限度地減小了其它部件產(chǎn)生的熱量對測量軸精度的影響，使測量溫度與環(huán)境溫度的溫差波動(dòng)控制在很小范圍內(nèi)。?

????? 為提高Quest650的測量精度，對Z軸的精密直線運(yùn)動(dòng)采用了最具創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。該測量機(jī)的Z軸沒有采用典型的滾動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，而代之以可在Z軸全長范圍起到完全支承作用的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)。該系統(tǒng)的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向與測量機(jī)的光學(xué)測頭采用同軸安裝方式，以減小安裝角度誤差對測量精度的影響。?

????? Quest650的光學(xué)測頭采用了獲得專利的新型測量原理。由于采用了遠(yuǎn)心變焦透鏡，即使在被測工件未能準(zhǔn)確對焦的情況下也可保持成像尺寸不變，這一特性保證了光學(xué)測頭在整個(gè)放大倍率和焦距變化范圍內(nèi)對X/Y平面的測量精度。因此，在測量前不需要進(jìn)行對焦操作，在整個(gè)變焦范圍內(nèi)實(shí)質(zhì)上也不存在圖像失真現(xiàn)象。?

????? 環(huán)繞Z軸光學(xué)系統(tǒng)的箱形結(jié)構(gòu)提供了可靠的支承剛度，并可防止傳感系統(tǒng)的其它測頭對光學(xué)測頭的工作性能產(chǎn)生負(fù)面影響。傳統(tǒng)的光學(xué)測頭通常安裝在滾動(dòng)導(dǎo)軌上，如果存在任何安裝角度誤差，都將被機(jī)械系統(tǒng)放大。而Quest650的光軸與機(jī)械運(yùn)動(dòng)軸同軸，因此角度誤差不會(huì)轉(zhuǎn)換為測量誤差。?

????? 與基于視頻測頭的典型坐標(biāo)測量機(jī)相比，Quest650的Z軸行程被加長，這對于充分發(fā)揮接觸式測頭的性能優(yōu)勢十分必要。由于接觸式測頭需要一定的回程量，因此必須有較大的Z軸行程才能滿足測量大型工件的需要。此外，較大的Z軸行程也使Quest650可采用視頻測頭測量大型工件。?

????? 為了減小由振動(dòng)引起的測量誤差，Quest650采用了焊接式靜態(tài)三腿支承機(jī)構(gòu)。在測量機(jī)的花崗石底座與支承機(jī)構(gòu)之間設(shè)置了用于隔振的聚合物阻尼盤。為達(dá)到更高的隔振要求，OGP公司還可以用被動(dòng)型或主動(dòng)型氣浮系統(tǒng)替換靜態(tài)三腿支承機(jī)構(gòu)。?

????? 坐標(biāo)測量機(jī)的測量速度與其測量精度一樣重要。為了降低制造成本，加工車間對坐標(biāo)測量機(jī)的測量效率要求很高。Quest650的測量軸運(yùn)動(dòng)速度（X、Y軸：400mm/s；Z軸：200mm/s）可以滿足高生產(chǎn)率加工的測量要求。?

????? OGP公司可為用戶提供各種定制組件，以擴(kuò)展測量機(jī)的使用功能，典型的應(yīng)用項(xiàng)目包括自動(dòng)裝卸、分選工件、遙控操作、激光打標(biāo)、條碼掃描等。為便于操作，Quest650采用了固定橋式結(jié)構(gòu)型式，開放的操作平臺區(qū)可避免干涉，并可從上方手動(dòng)或自動(dòng)裝卸工件。進(jìn)行自動(dòng)操作時(shí)，軟件可向外置的工件裝卸裝置發(fā)出信號，控制其前后移動(dòng)。當(dāng)測量完一個(gè)工件后，軟件將自動(dòng)激活工件裝卸裝置卸下該工件，并裝上下一個(gè)工件。?

???? ?在Quest系列坐標(biāo)測量機(jī)夾具工作臺的后面有一個(gè)連接初級和次級轉(zhuǎn)動(dòng)的預(yù)置面板，面板上有用于程控夾持的I/O數(shù)字接口、RS232通訊接口、氣動(dòng)和真空夾持接口及其它接口。?

????? 為確保測量機(jī)在加工車間環(huán)境中工作時(shí)的測量精度，作為Quest650成套系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，用戶可定制一個(gè)測量機(jī)防護(hù)罩，以控制測量溫度的變化，減小車間粉塵對測量機(jī)的影響。操作者可在防護(hù)罩的外面通過一個(gè)觸摸屏操縱測量機(jī)工作。?

????? Quest650的測量軟件實(shí)現(xiàn)了對所使用的各種傳感器的完美集成，通過一個(gè)轉(zhuǎn)換測頭命令（gettheprobecommand），即可輕松地實(shí)現(xiàn)從一種測頭到另一種測頭的轉(zhuǎn)換，并可自動(dòng)完成誤差補(bǔ)償和非線性校準(zhǔn)工作。?

????? OGP公司開發(fā)多傳感測頭坐標(biāo)測量機(jī)時(shí)面臨一個(gè)重要課題：使用各種不同類型測頭測量同一個(gè)工件時(shí)，如何保證相同的空間誤差水平。解決這一問題的途徑通常有兩種：一是盡可能減小測量機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)誤差；二是針對不同類型的測頭應(yīng)用不同的誤差補(bǔ)償技術(shù)。Quest650的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很好地實(shí)現(xiàn)了前一個(gè)要求，而其軟件的開發(fā)解決了后一個(gè)問題。該軟件不僅可對不同類型的測頭進(jìn)行誤差補(bǔ)償，而且采用了新的非線性校準(zhǔn)/修正技術(shù)文件，從而可在包容了不同測頭測量范圍的整個(gè)測量空間（而不僅僅是單個(gè)平面）進(jìn)行誤差修正。該軟件還可監(jiān)測附加旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的所有坐標(biāo)變換。

???? ?Quest650可配置雙旋轉(zhuǎn)軸（W1和W2）以實(shí)現(xiàn)五軸測量，這對于非棱柱形或非立方體的復(fù)雜三維型面（如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片）的測量尤其適用。用坐標(biāo)測量機(jī)測量此類工件（形貌）時(shí)通?？刹捎脙煞N方式：第一種方式是將工件置于測頭下方的旋轉(zhuǎn)工作臺上，測量時(shí)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，這是使用視頻測頭或激光測頭的典型測量方式；第二種方式是