FAROArm关节臂测量操作指南

第一部分FAROArm综述一、FAROArm测量原理任何几何特征均由空间点构成；通过探测传感器（探针）与轴空间运动的配合，精密地测量出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值；计算机对测量点的坐标值进行数据处理，拟合形成测量元素。如平面、直线、圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据。二、计量特性以FAROArmPlatinum（6轴）为例1.测量范围1.1测量范围是指以设备原点（测量臂末端轴的中心）为起点的空间测量直径。1.2FAROArmPlatinum（6轴）的测量范围有：1.8m、2.4m、3.0m、3.7m。1.3本设备的测量范围为2.4m。2、测量准确度测量准确度以两种方式表示：单点鉴定精度；空间长度最大误差。2.1单点鉴定精度(Max-Min)/2（2δ）设备的测量重复性，是指在相同条件下（人员、环境、设备、标准器不变），重复测量同一特征n次，评介各测量结果的离散程度，衡量测量设备的稳定性。2.1.1要求第一部分FAROArm综述1.4在安装设备及被测件时，应考虑到在测量范围内探针能到达的区域。1.5测量时，探针不能超出规定的测量范围，以保证各关节处于自由状态，否则不能保证测量精度，同时可能损坏设备。不正确的探针位置每个设备铭牌上均有注明。本设备的单点精度：≤0.025mm(2δ)2.1.2单点精度鉴定方法选择菜单命令：“测量”、“鉴定”、“单点”。如图所示，将探针放在校准锥孔中，把FaroArm摆放到一侧的水平位置，按照约0º、30º、45º、60º、90º、120º、135º、150º、180º九个位置采点，每个角度位置采10个点，一共九十个点，采点完成后按“向后”按钮。注：测量过程中，应保持探针紧贴标准锥；设备与校准锥固定良好，无相对漂移。第一部分FAROArm综述2.1.3结果判定查看报告，（最大值-最小值）/2不超过设备的单点精度即为合格。第一部分FAROArm综述2.2空间长度最大误差是指测量臂在测量范围内空间任意方向长度的最大误差。2.2.1要求：≤±0.036mm对于FaroArm，一般来说，单点精度如果符合要求，那么长度最大误差也应该符合要求。2.2.3校准方法将标准器（量块）置于测量范围内的各个位置和方向上进行长度测量。2.2.4定期鉴定应定期对设备进行单点精度鉴定及空间长度误差校准，检查各关节的机械精度、测量臂、探针等是否处于稳定状态，保证测量结果的准确、可靠。注：在校准过程中应保证环境温度符合要求（20±0.5℃）。只有在符合“单点精度”及“空间长度最大误差”要求下，才能保证测量结果准确、可靠。上述校准方法的依据：国际三坐标通用标准B89.4.22标准。第一部分FAROArm综述四、测量设备选用原则简单来说，测量不同尺寸、不同公差的零件，应选用不同精度的测量设备，即测量设备的测量误差（或不确定度）只有在满足被测件测量要求的前提下，测量数据才是可靠的。GB/T3177-2009《光滑工件尺寸的检验》标准中规定了计量器具的选用原则。在测量零件前，必须依据GB/T3177-2009标准，根据测量臂的空间长度最大误差及被测特征的公差要求，确定测量设备是否满足测量要求。通常测量设备的最大允许误差应满足被测特征公差的1/3～1/10要求。第一部分FAROArm综述本节要点：测量臂的测量实质：测量特征表面上点的空间坐标值；应定期对测量臂进行单点精度鉴定、空间长度测量误差校准；测量时应确认测量臂的计量特性应满足被测件的测量要求。第一部分FAROArm综述第二部分FAROArm组成FAROArm主要组成部分：硬件：测量臂软件：CAM2®MeasureX第二部分FAROArm组成一、测量臂（以FAROArmPlatinum6轴为例）关节（6个）数据接口（USB）锂电池探针操作键固定底座电源接口部件组成1、测量臂•内置平衡装置，测量时无需固定、把持，只需握持最后一节臂进行测量；•内置温度传感器，定时测量臂内温度，修正因温度变化造成的测量臂长度的变化，保证测量准确度。功能：测量点的空间坐标值第二部分FAROArm组成2、关节共有6个关节，每个关节内置位置传感器（光栅编码器），以实现探针球心的精确定位；；内置应力自动感应报警系统，保护关节。注：测量时应使测量臂及各关节处于自由状态。3、操作键基本功能绿键：1）采点确认（测量过程中）；2）等同鼠标左键（作鼠标用时）；3）“向前”按钮（提示操作时）。红键：1）补偿功能（测量过程中）；2）光标居中（作鼠标用时）；（此功能可在“设备”→“设备设置”→“FaroArm控制鼠标”中设置、更改）3）“向后”按钮（提示操作时）。第二部分FAROArm组成4、探针1-6mm球探针、1-3mm球探针（标配）；传导探针等（选配）校准器（校准锥、校准球）。5、数据接口用于测量臂与计算机间的数据传输。6、电池组在无交流电源的场合使用，使用交流电源时拆下电池组；安装电池组：将电池组向下滑动直至发出“咔哒”声；电池组充电：当FaroArm插上交流电源时，无论开/关，电池组均开始电，充电完毕后将自动停止。通过设备“诊断”对话框可查询电池组的当前电量。7、固定底座快速、稳定地将测量臂固定在平台或三角架上。第二部分FAROArm组成二、CAM2®MeasureX第二部分FAROArm组成1、功能根据采样点的坐标值拟合、构造特征，计算尺寸、形状、公差，输出数据报告。2、数据输入格式IGES,ASCII,VDA/FS&ACL支持的CAD软件：Unigraphics,Solidworks,Parasolid,CATIA,SolidEdge,ProE和Inventor。3、数据输出格式*.iges(igs)4、软件特点测量界面友好，命令图形化；实现CAD与零件的比对；特征测量功能强大；重复零件测量编程；CAM2SPC图表和SPC报告，辅助SPC分析。第三部分安装FAROArm一、安装测量臂测量臂有多种安装方式，包括三脚架，磁力、真空吸盘等；根据实际情况选择合适的安装方式；每种安装方式均应稳固可靠。安装方法：1、用正确的手势取出测量臂（如图示）；2、将底座安装在平台上，紧固螺丝；3、将测量臂安装在固定底座上，用专用扳手旋紧螺纹套圈。准确的握姿底座固定4、安装探针1）选择探针在满足测量条件情况下应选择大球径的探针，以减少表面粗糙度带来的影响。2）安装探针使用正确的握姿将探针安装在轴上，避免关节、编码器受到外力伤害。二、安装校准器根据探针类型选择校准器（校准锥或校准球），安装在臂长的1/3～1/2范围内。第三部分安装FAROArm注：稳固安装测量臂、校准器及零件、保证相互之间无相对位移是确保测量准确度的前提；不使用设备时，应将测量臂用专用绑带固定。第三部分安装FAROArm二、安装CAM2MeasureX软件平台：Windows2000/WindowsXP在专用计算机上安装CAM2MeasureX测量软件。注：在安装时不能将加密狗插在计算机上；初次安装CAM2MeasureX后须重启计算机。附：1、CAM2MeasureX的文件保存缺省路径：C:\DocumentsandSettings\AllUsers\ApplicationData\FARO\CAM2MeasureX1.0\2、此文件夹缺省是隐藏的，如需查看文件，须进行如下操作：我的电脑→工具→文件夹选项→查看→不勾选“隐藏受保护的操作系统文件”，勾选“显示所有文件和文件夹”→确定，然后根据路径查看。第三部分安装FAROArm三、连接测量臂与计算机1、将端口锁（加密狗）插入计算机的USB接口；2、将USB数据线两端对应插入计算机USB接口和FAROARM数据接口；3、分别接通测量臂和计算机的电源。关闭测量系统顺序：关闭CAM2MeasureX→关闭测量臂电源→关闭计算机。第三部分安装FAROArm四、启动CAM2MeasureX1、运行CAM2MeasureX双击桌面软件图标，软件将自动连接测量臂；第一次连接测量臂时，软件将自动识别所连的测量臂，并安装测量臂驱动程序；如出现“设备链接失败”提示框，则表示CAM2MeasureX未能成功链接测量臂。请检查数据线的连接是否正确、测量臂是否上电，然后点击“重试”；如需脱机使用CAM2MeasureX，点击“取消”。2、选择单位in/mm；缺省单位为“mm”。在零件首选项中可更改“单位”首选项。注：在测量过程中不能更改单位。“设备链接失败”第三部分安装FAROArm编码器状态提示界面3、加载首选项软件自动加载缺省的应用程序和零件首选项，包括小数位、公差、报告格式和其它与零件相关的设置。4、激活编码器在工具栏中任意点击一测量命令，屏幕弹出“参考编码器”对话框，转动测量臂各关节臂，直至红色报警消失。确认编码器状态：在CAM2软件中点击“设备”→CMM→诊断,如果连接状态栏中为绿色,表示编码器已被激活。首选项第三部分安装FAROArm五、设备基本设置与检查在测量前，可对测量臂进行一些基本的设置及检查，并结合个人需求对软件进行一些个性化设置。1、选择设备在主测量界面，点击“设备”→“设备设置”，弹出“设备设置”对话框：在“状态”栏中为“已调用”的设备是软件自动链接的当前设备；双击所选设备可更改为当前设备；CAM2MeasureX可链接多个设备，但不能同时使用；点击确定。第三部分安装FAROArm2、硬件配置在“设备配置”对话框中，点击“配置”，弹出“硬件配置”对话框（如图）：“FaroArm信息”显示当前设备的信息；“触发模式”设置“Arm触发器”的模式。“FaroArm”控制鼠标测量臂的末端轴可作鼠标使用，通过勾选选项设置“臂控”功能；“跟踪速度”“臂控鼠标”的响应速度。硬件配置第三部分安装FAROArm“应力停止”测量臂各关节均有一定的工作范围，超出范围将产生应力。启用“应力停止”后，当关节应力超出允许范围时将报警提示，此时将不能输出数据，从而保证测量结果的准确性，并保证设备不受损坏。“灵敏度”应力控制的一个重要系数。不同型号的测量臂有不同的灵敏系数。设备缺省的设定值为最佳值，请不要随意修改。关节应力超限警告编码器应力超限警告第三部分安装FAROArm3、设备诊断从测量菜单中，点击“设备”→“CMM”→“诊断”，弹出“诊断”对话框：位置：探针球心坐标值（相对设备坐标）；连接角：6个编码器的读数，点击“创建报告”，根据提示操作，创建编码器检测报告；温度：检查当前温度是否符合要求。测量要求：温度变化率不超过3℃/5min；也可通过“设备”→“CMM”→“温度”检查当前温度状态。接头状态：6个关节受力是否超限及受损（绿色为正常）；电池：电池组充电状态。注：应在测量过程中检查设备温度是否稳定。第三部分安装FAROArm3、主要首选项设置3.1应用程序首选项设置路径：应用程序文件缺省的（或修改后）保存路径。其它：设备的一些功能设置。保存：保存应用程序首选项文件。应用程序首选项可修改，并可指定文件名和路径保存。调用：启动CAM2Measure时调用的应用程序首选项文件，可指定启动时调用的文件。3.2零件首选项设置公差：设置测量特征的公差项及公差值。标签：分别设置各类特征标签的显示内容。自动标称值关联：设置测量特征与标称值是否关联及关联条件。扫描测量：选择采点方式。•“不扫描”—特征测量模式；•“用触发器开始/暂停扫描”、“触发时扫描”—扫描测量模式。第三部分安装FAROArm建议在测量前，结合测量特征的公差要求，进行一些常用“公差”的设置。“公差”设置方法：点击“首选项”→“公差”，按类型排列特征顺序，选择特征类型，勾选公差项、设置公差值；点击零件首选项中的“保存”，在弹出的“另存为”对话框中输入名称，点击保存；点击零件首选项中的“调用”，在弹出的“打开”对话框中选择自定义的文件，点击打开；点击启用时调用此文件