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    三坐标测量过程中,温度补偿功能的应用

    2021-05-17 10:05:00  来源:西安爱德华测量设备股份有限公司  点击:

    在三坐标测量过程中,由于材料存在热胀冷缩的物理特性,所以温度的变化对于三坐标测量结果的影响尤为显著。因此必须进行温度补偿,下面以AC-DMIS软件的温度补偿应用举例说明一下温度补偿功能的应用。
    在三坐标测量过程中,由于材料存在热胀冷缩的物理特性,所以温度的变化对于三坐标测量结果的影响尤为显著。一般来说工件的名义值是基于环境温度为20度,且不同材料的热膨胀系数是不同的。因此,如果工件不满足参考温度,不同材料的膨胀/ 收缩必须进行温度补偿,下面以AC-DMIS软件的温度补偿应用举例说明一下温度补偿功能的应用:

     
    在AC-DMIS中可以使用温度补偿功能,以便在测量时考虑工件随温度变化的热胀冷缩,以及CMM的X、Y、Z三轴光栅尺温度,另外,也可以设定一个温度界限,当自动运行程序时,超出或低于这个温度界限时进行报警。
     
    AC-DMIS 接收温度信息,是根据CMM光栅尺上的温度传感器,或工件上的温度传感器,也可以手动输入温度值。无论哪种情况,必须手动输入工件材料的膨胀系数。
     
    如何获得膨胀系数?
    很多材料技术手册都给出了材料的膨胀系数。以下是常用材料的膨胀系数:(由于材料是合金的原因,不同资料中的膨胀系数可能会有微小的差异。)
     
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    膨胀系数总是通过手动输入的,如果工件材料没有变化,温度补偿软件配置中工件膨胀系数无需改变,对于不同的材料要输入各自的膨胀系数。
    一、硬件配置
    一块温度采集卡,最多可以使用15个温度传感器,依次顺序为X轴,Y轴,Y2轴,Z轴,最后为工件上的温度传感器;如果不是双边机器,Y2轴上的传感器数目为零。各轴上的温度传感器顺序,回零后,按坐标位置绝对值从小到大排列。
    二、软件配置
    1、在HW_Config.exe中选中温度补偿功能,如不选中温度补偿功能,软件启动时不启动温度补偿功能
     
     
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    2、设置温度获取方式,有效温度补偿范围,膨胀系数及补偿方式。
     
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    温度获取方式若是自动的还需设置串口,点击界面的“设置 ”弹出如下界面,  
     
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    需要设置串口参数;
    选择连接温度采集系统的COM口,波特率为19200
    设置标准温度,通常是20℃,设置温度传感器的有效温度范围。
    选择补偿方法平均法或积分法,默认为积分法。

    3、各轴传感器个数及位置,设置各轴的传感器个数后,点击“添加”按钮如下图,
     
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    左侧是各个传感器通道号,双击坐标位置列输入相应传感器处的坐标位置,如下图。
     
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    此处不显示工件传感器的通道号,可在查看界面观看。
     
    4、碰撞系数中选择“线性”后,补偿需要输入各轴线性膨胀系数。如下列表,输入各轴光栅的膨胀系数即可。
     
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    5、膨胀系数中选择“非线性”后,补偿需要输入各轴非线性膨胀系数。
     
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    选择轴后,界面如下:
     
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    点击右侧“添加”按钮,在碰撞系数处输入数值,其它各轴碰撞系数的设置都是依据此方法,设置好后,点击“保存”按钮,若某轴设错后,选择到相应轴上点击“清空”即可。也可双击列表中的数据进行修改也可。
     
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    若是轴上的某个设置不正确,选到相应轴上选择相应的行点击“删除”即可。也可双击列表中的数据进行修改也可。修改后点“保存”。
     
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    6、配置改变后,软件需要重新启动才生效。
     
    三、温度补偿主界面
     
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    1、“激活温度补偿“勾选时,温度补偿生效,不勾选时,温度补偿不起作用,此项是温度补偿的总开关。
     
    2、“工件温度补偿”勾选时,用工件上的温度传感器采集的温度,对工件温度补偿。
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    输入工件温度传感器在机器坐标系的坐标位置。
     
    3、设置工件膨胀系数
     
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    点击“添加”弹出如下界面
     
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    输入材料名称,再输入膨胀系数,点击“确定”,则添加了一种工件的膨胀系数;若需删除已添加的工件材料膨胀系数,选中相应的名称点击“删除”即可。
     
    4、温度传感器状态
     
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    显示工件传感器的通道,温度及状态。
     
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    显示机器各轴光栅温度、状态及坐标位置。
     
    5、显示温度补偿的效果
     
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    DX,DY,DZ为补偿量。
     
    四、温度补偿如何操作?
     
    首先在HW_CONFIG中选中“温度补偿“功能。
    1、配置好相关传感器参数后,切换到查看界面,勾选“激活温度补偿”;
    2、显示温度传感器实时温度及坐标位置,状态;补偿前后坐标值及补偿量。若是手动方式,可在温度处双击输入温度值;
    3、如需工件温度补偿,需要输入工件温度传感器在机器坐标系下的位置,工件膨胀系数;
     

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