三坐標(biāo)FCR25專用探頭自動(dòng)交換系統(tǒng)開發(fā)

姚剛

摘 要：針對(duì)三坐標(biāo)用于專一產(chǎn)品大批量檢測時(shí)，F(xiàn)CR25通用探頭自動(dòng)交換方式適用性較差、探頭交換效率低以及磁力模塊磨損大等特點(diǎn)。通過高級(jí)編程模塊，開發(fā)出一套專用的適用性好、效率高的探頭自動(dòng)交換流程。

關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測量；探頭；交換；專用

隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，三坐標(biāo)測量機(jī)被越來越多的企業(yè)采用。三坐標(biāo)測量機(jī)作為一種新型的自動(dòng)測量工具，與傳統(tǒng)測量比具有高精度、高效率以及高智能化的優(yōu)點(diǎn)。而這些優(yōu)點(diǎn)離不開一個(gè)好的探頭交換系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在大多數(shù)測量機(jī)都使用雷尼紹探頭（觸發(fā)式）交換系統(tǒng)，這種交換系統(tǒng)有它固定的交換動(dòng)作與程序。

1 問題的提出

一個(gè)完整的探頭交換系統(tǒng)包括SP25M傳感器、SM-#模塊、SH-#模塊（如圖1）以及FCR探頭架（如圖2）。通用的交換探頭流程： 1、自動(dòng)判斷已經(jīng)抓取的SH-#模塊位置，移動(dòng)至所在庫位并放下；2、自動(dòng)判斷已抓取的SM-#模塊，移動(dòng)至所在庫位并放下；3、自動(dòng)判斷要抓取的SM-#模塊，移動(dòng)至所在庫位并抓?。?、自動(dòng)判斷已抓取的SH-#模塊，移動(dòng)至所在庫位并抓?。?、交換探頭結(jié)束。以2#模塊組交換4#模塊組為例，第一步自動(dòng)判斷已經(jīng)抓取的SH-2模塊位置，移動(dòng)至所在庫位并放下；第二步自動(dòng)判斷已抓取的SM-2模塊，移動(dòng)至所在庫位并放下；第三步自動(dòng)判斷要抓取的SM-4模塊，移動(dòng)至所在庫位并抓??；第四步自動(dòng)判斷已抓取的SH-4模塊，移動(dòng)至所在庫位并抓??；結(jié)束。

當(dāng)三坐標(biāo)用于專一產(chǎn)品大批量檢測時(shí)，這種通用交換方式就會(huì)表現(xiàn)出適用性較差、探頭交換效率低以及磁力模塊磨損大等特點(diǎn)。例如柴油機(jī)氣缸蓋的大批量檢測，工作量大，任務(wù)繁重。而FCR25探頭自動(dòng)交換架在每個(gè)氣缸蓋測量時(shí)間段內(nèi)都會(huì)以上述方式交換探頭4次，每次交換又分為4個(gè)環(huán)節(jié)，探頭交換重復(fù)移動(dòng)次數(shù)共計(jì)16次/只。

2 解決方案

如要解決此問題，必須獨(dú)立設(shè)計(jì)一套高效率的自動(dòng)交換探頭流程。我們的方法是將SM-#模塊與SH-#模塊組合在一起，放置在交換架上進(jìn)行探頭交換（如圖3）。探頭各模塊組配置如圖4。交換探頭流程為：1、自動(dòng)判斷已經(jīng)抓取的SM-#+SH-#模塊位置，移動(dòng)至所在庫位并放下；2、自動(dòng)判斷要抓取的SM-#+SH-#模塊，移動(dòng)至所在庫位并抓取。以2#模塊組交換4#模塊組為例，第一步自動(dòng)判斷SM-2+SH-2模塊組位置，移動(dòng)至所在庫位并放下；第二步自動(dòng)判斷SM-4+SH-4模塊組， 移動(dòng)至所在庫位并抓取。這樣每次交換就減少2個(gè)環(huán)節(jié)，探頭架探頭儲(chǔ)存位置增加一半，交換時(shí)間減少一半，增加交換架空間，提高檢測效率。

利用選擇循環(huán)等高級(jí)編程語言編制專用交換程序，以下為主要設(shè)計(jì)程序段：

DMISM-#N/'Start Template'

FILNAM/'Start Template'

DMESWV/'6，6，6，6'

UNITS/MM，ANGDEC

ACLRAT/POSACL，PCENT，1

FEDRAT/POSVEL，PCENT，1

D（0）=DATSET/MCS

MODE/PROG，MAN

DECL/GLOBAL，DOUBLE，F(xiàn)crClrZ

DECL/GLOBAL，INTGR，F(xiàn)crRckUp

DECL/GLOBAL，INTGR，F(xiàn)crStalUp

DECL/LOCAL，INTGR，TempChk

DECL/LOCAL，INTGR，TempRM

DECL/LOCAL，INTGR，TempSM

DECL/LOCAL，INTGR，TempRT

DECL/LOCAL，INTGR，TempST

DECL/LOCAL，INTGR，TipOnNo

DECL/LOCAL，INTGR，ModOnNo

FcrClrZ=ASSIGN/-50

FcrRckUp=ASSIGN/#

FcrStalUp=ASSIGN/#

CALL/EXTERN，DMIS，'D：＼Cali＼Dmis＼User＼Setipchg＼Fcr25＼Fcr25.Dmi'

3 結(jié)語

通過這種探頭交換程序的開發(fā)，三坐標(biāo)測量的探頭取用更加靈活，如有需要，在有限的空間位置上交換架共計(jì)可放置8種不同的測量模塊組，可以應(yīng)對(duì)更加復(fù)雜零件的測量。改變后的方案可與原方案靈活轉(zhuǎn)換，只需要拆分或者組合SM和SH模塊即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。這種探頭交換方式可被裝備有雷尼紹探頭交換系統(tǒng)的三坐標(biāo)測量機(jī)上廣泛采用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王勇《實(shí)用型三坐標(biāo)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》

[2] 劉祚時(shí)、倪瀟娟.《三坐標(biāo)測量機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢》