制作一个全方向3D扫描探头，寻边器

fang

老大把个真空注塑玩的出神入画，也想看看工作照片．

7KH

做得很好！不知为啥探针用得这么短呢？:em22:

geyo

学习中

夜行侠

重复定位精度:em15: 值得怀疑

小菜鸟制造

NOMO012000: 有一点疑问，这个东西怎么装夹？外壳也有精度要求吗？不然怎么保证探头的中心就是主轴的中心？
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外壳没有精度要求，靠上盖里的圆棒夹在主轴上，我这个只是试验，精度不高，精度高的要用车床做


hangsu: 寻边器不是装夹在主轴上的，只是固定在平台上做加工工件的基准点
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我这个是装在主轴上的，你说的应该是批量加工用来自动找位置的固定对刀仪


xshhh: 不过对探针与铜箔的接触可靠性存一点疑问
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探针与铜箔不接触，与螺丝接触


鹤山: 黑色的和白色的是什么材料呀？
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银色的小探针是不锈钢，紫色的是蜡，白色的是AB水


l10658f: 这个原理应该还可以对刀吧?
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不可以，因为刀的长度和探头长度不同，除非你在刀上做好定位环


7KH: 做得很好！不知为啥探针用得这么短呢？
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特殊场合用的，Z轴空间有限，只能这么短，一般用途应该长很多的，呵呵


夜行侠: 重复定位精度 值得怀疑
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DIY的够用就行，大概0.1mm左右，商业的可以做到1微米

小菜鸟制造

原文地址：http://ac2006.ccu.edu.tw/~team26/page2.htm

接觸式探頭的介紹

接觸式探頭分為硬式測頭、觸發式測頭及類比式測頭等三種，其基本作動原理如圖1所示，以下將分別介紹。



(1) 硬式測頭(Hard Probe 或 Mechanical Probe)
      此種測頭為最早使用之方式，其量測方式是將一測頭以手動方式接觸工件表面，經由吾人眼睛及感覺做判斷，再利用腳踏開關觸發，將此點座標傳送到處理器。
      本測頭因成本低，至今仍有人使用，但因接觸力的大小及接觸點的判斷極為困難，故使用者需有較多經驗。

(2) 觸發式測頭
      此種測頭即利用電子開關結合機構之設計，當探頭接觸到工件表面，則機構產生開關變化，將電子訊號由on轉成off，即將此時座標鎖住並送到處理器做處理。圖2為Renishaw公司專利的三點接觸觸發式探頭( Touch Trigger Probe)，任一方向的碰觸到工件表面都會造成至少一點的機構開關產生，使得原先串連的電子通路轉換成斷路。
      因此種量測其觸發訊號由電子控制，故其重複性、準確性皆較高，可達1μ以內較不受人為之影響，為現代三次元量測儀最常用之測頭。



(3) 類比式量測測頭(Analog Probe)
      類比式量測測頭其量測方式為探頭接觸工件時，會有側向位置，經由可變線圈感應或光學尺感應，即產生一相對的電壓變化，此類比電壓之訊號可解析成數位訊號，並可求出與距離之關係。此種量測方式稱之為類比式量測。使用此類比式測頭時須保持與工件的接觸，但位移量超過探頭量測範圍時，須控制機台的移動使探頭回到其量測範圍內。此種量測有利於曲率平滑的曲面做量測，但因為類比式量測為連續量測無絕對座標，故不能中途離開工件之表面，不適用於曲率大之工件量測。此種探頭現常用於CNC工具機做成CNC CMM線上檢測，圖3為3D的類比式探頭，圖4為一鉛合金輪圈的量測例。

饥骨如柴

牛 学习了~

小菜鸟制造

我是仿照这个做的，在他的基础上改进了一下，制作更简单，里面有扫描工作图

http://www.indoor.flyer.co.uk/probe.htm

zc7854726

感觉利用重力好点,弹簧的悬吧.....

小菜鸟制造

重力不太可靠，接触不良，弹簧的才可靠，这个弹簧自由状态是5毫米，最大压缩后是2毫米，装配后的压缩长度是3毫米，可以保证把探针压在2个螺丝上，即使把整个探头翻转朝上，也可以正常工作

天霸

高人  学习:em26:

问起天下

:em26: :em26:

robird

没懂，还有更详细和通俗的原理文么？

xshhh

接触螺丝与探针是面接触，影响精度的提高。
与探针形成“V”刀形片状接触可能更好。

小菜鸟制造

原帖由 xshhh 于 2009-10-9 20:55 发表
接触螺丝与探针是面接触，影响精度的提高。
与探针形成“V”刀形片状接触可能更好。

探针是圆柱面，螺丝是近似半球面，不是面接触，是点接触

小菜鸟制造

今天把探头装到一台使用普通M6丝杆的机器上测试，这个机器使用双螺母硬消回差，发现结果出奇的好，整个系统的重复精度大概在0.02mm左右，如果剔除机器传动的误差，探头自身的重复精度应该更高，看来这种结构的商业探头达到1um=1微米=0.001mm的精度不是吹的，这个结构确实设计得很巧妙:em15:

再仔细分析了一下，发现3叉探头在3对球面的支撑下，加上有弹簧压着，形成了一个巧妙的“自定心”机构，怪不得28楼那个英国网站的探头和外壳之间留了这么大一个间隙也没问题，我当时没仔细想，以为这个间隙会影响重复精度，还专门设计成0.05mm的间隙，看来是多余的

小菜鸟制造

今天测试探头的重复测量精度，使用了这样的测试方法，以Z轴为例，把探头移动到测量面上方3mm的位置，用G31 Z-10 F200指令探测到表面，然后Z清零，再用G0 Z3移上3mm，如此反复10次，得到10个Z坐标，这10个坐标的分布区间约等于探头的重复测量精度。测试时使用了F200和F50两种探测速度，从结果上看低速的精度似乎没有提高。如果用滚珠丝杆测量，精度应该更高，以下是测试数据

Z轴 测量10次 探测进给速度F200
重复精度->约等于->测量值分布区间大小: 绝对值((-0.029) - (-0.009)) = 0.02mm
1  -0.009
2  -0.019
3  -0.010
4  -0.009
5  -0.009
6  -0.009
7  -0.011
8  -0.009
9  -0.029 (最大偏差)
10 -0.011

Z轴 测量10次 探测进给速度F50
重复精度->约等于->测量值分布区间大小: 绝对值((-0.015) - (0.000)) = 0.015mm
1   0.000
2  -0.010
3   0.000
4  -0.010
5   0.000
6  -0.005
7   0.000
8   0.000
9  -0.015 (最大偏差)
10 -0.005

X轴 测量10次 探测进给速度F200
重复精度->约等于->测量值分布区间大小: 绝对值((-0.009) - (0.004)) = 0.013mm
1  -0.004
2   0.000
3  -0.006
4   0.000
5  -0.006
6  -0.002
7  -0.009 (最大偏差)
8  -0.005
9  -0.001
10  0.004

X轴 测量10次 探测进给速度F50
重复精度->约等于->测量值分布区间大小: 绝对值((-0.014) - (0.008)) = 0.022mm
1   0.001
2  -0.004
3   0.008
4  -0.004
5   0.005
6  -0.014 (最大偏差)
7  -0.014
8  -0.006
9  -0.004
10 -0.009

Y轴 测量10次 探测进给速度F200
重复精度->约等于->测量值分布区间大小: 绝对值((-0.013) - (0.006)) = 0.019mm
1   0.006
2  -0.004
3  -0.002
4  -0.005
5  -0.004
6  -0.011
7  -0.007
8  -0.010
9  -0.006
10 -0.013 (最大偏差)

Y轴 测量10次 探测进给速度F50
重复精度->约等于->测量值分布区间大小: 绝对值((-0.018) - (-0.006)) = 0.012mm
1  -0.006
2  -0.011
3  -0.012
4  -0.010
5  -0.013
6  -0.016
7  -0.011
8  -0.014
9  -0.014
10 -0.018 (最大偏差)

Friendz

菜鸟兄，真是搞技术研发的好手啊！钻劲与闯劲一流！ 赞！

小菜鸟制造

原帖由 Friendz 于 2009-10-9 22:47 发表
菜鸟兄，真是搞技术研发的好手啊！钻劲与闯劲一流！ 赞！

大侠见笑了，你的薄壁铜加工才是技术高超:em26:

我为车狂

弄个什么软件就可以反测绘了?