三坐標FCR25專用探頭自動交換系統(tǒng)開發(fā)

姚剛

摘 要：針對三坐標用于專一產品大批量檢測時，FCR25通用探頭自動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。通過高級編程模塊，開發(fā)出一套專用的適用性好、效率高的探頭自動交換流程。

關鍵詞：三坐標測量；探頭；交換；專用

隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，三坐標測量機被越來越多的企業(yè)采用。三坐標測量機作為一種新型的自動測量工具，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。而這些優(yōu)點離不開一個好的探頭交換系統(tǒng)。據統(tǒng)計，現在大多數測量機都使用雷尼紹探頭（觸發(fā)式）交換系統(tǒng)，這種交換系統(tǒng)有它固定的交換動作與程序。

1 問題的提出

一個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、自動判斷已經抓取的SH-#模塊位置，移動至所在庫位并放下；2、自動判斷已抓取的SM-#模塊，移動至所在庫位并放下；3、自動判斷要抓取的SM-#模塊，移動至所在庫位并抓取；4、自動判斷已抓取的SH-#模塊，移動至所在庫位并抓取；5、交換探頭結束。以2#模塊組交換4#模塊組為例，第一步自動判斷已經抓取的SH-2模塊位置，移動至所在庫位并放下；第二步自動判斷已抓取的SM-2模塊，移動至所在庫位并放下；第三步自動判斷要抓取的SM-4模塊，移動至所在庫位并抓取；第四步自動判斷已抓取的SH-4模塊，移動至所在庫位并抓取；結束。

當三坐標用于專一產品大批量檢測時，這種通用交換方式就會表現出適用性較差、探頭交換效率低以及磁力模塊磨損大等特點。例如柴油機氣缸蓋的大批量檢測，工作量大，任務繁重。而FCR25探頭自動交換架在每個氣缸蓋測量時間段內都會以上述方式交換探頭4次，每次交換又分為4個環(huán)節(jié)，探頭交換重復移動次數共計16次/只。

2 解決方案

如要解決此問題，必須獨立設計一套高效率的自動交換探頭流程。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、自動判斷已經抓取的SM-#+SH-#模塊位置，移動至所在庫位并放下；2、自動判斷要抓取的SM-#+SH-#模塊，移動至所在庫位并抓取。以2#模塊組交換4#模塊組為例，第一步自動判斷SM-2+SH-2模塊組位置，移動至所在庫位并放下；第二步自動判斷SM-4+SH-4模塊組， 移動至所在庫位并抓取。這樣每次交換就減少2個環(huán)節(jié)，探頭架探頭儲存位置增加一半，交換時間減少一半，增加交換架空間，提高檢測效率。

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

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，FcrClrZ

DECL/GLOBAL，INTGR，FcrRckUp

DECL/GLOBAL，INTGR，FcrStalUp

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 結語

通過這種探頭交換程序的開發(fā)，三坐標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可放置8種不同的測量模塊組，可以應對更加復雜零件的測量。改變后的方案可與原方案靈活轉換，只需要拆分或者組合SM和SH模塊即可實現轉換。這種探頭交換方式可被裝備有雷尼紹探頭交換系統(tǒng)的三坐標測量機上廣泛采用。

參考文獻

[1] 王勇《實用型三坐標測量系統(tǒng)的設計》

[2] 劉祚時、倪瀟娟.《三坐標測量機的現狀和發(fā)展趨勢》