? ??? 以往的多傳感測頭坐標測量機通常是在傳統(tǒng)的單傳感測頭坐標測量機上增添新的傳感測頭而構成（例如在基于接觸式測頭的傳統(tǒng)坐標測量機上加裝視頻測頭），但通過增加傳感測頭通常并不能使此類坐標測量機獲得最佳的測量性能。為此，美國OGP公司（OpticalGagingProductsInc.）新推出一種根據(jù)多傳感測量技術而專門設計的新型多傳感測頭坐標測量機??SmartscopeQuest650型坐標測量機。

??? ? Quest650型坐標測量機的傳感系統(tǒng)集成了多種常用的傳感測頭，包括遠心變焦鏡頭光學測頭、視頻測頭、觸發(fā)測頭、接觸掃描測頭、同軸激光測頭、離軸三角測量法激光測頭，此外還配備了微探針測頭、低接觸力測頭和白光測頭。加工車間使用這種多功能坐標測量機，通過一次安裝即可完成被加工零件的大部分測量工作，不僅可大大節(jié)省測量工時，而且避免了購買和使用多臺不同類型測量機的麻煩。此外，操作者只需學習、使用一種測量軟件即可。

????? Quest650坐標測量機使加工車間僅用一臺測量機即可完成大部分測量任務成為可能。例如，發(fā)動機缸體之類的大型零件具有多方位的復雜外形，采用視頻傳感方式很難檢測，因此通常不適合在視頻型坐標測量機上進行測量，而利用接觸式測頭和激光測頭則可實現(xiàn)視頻測頭難以完成的復雜形狀測量，這意味著Quest650坐標測量機可滿足更多類型的測量需求。由于Quest650的測量軟件集成了多種傳感器數(shù)據(jù)，因此可快速、容易地對被測零件進行完整、詳盡的測量分析。?

????? 為建立適合多傳感測頭的測量平臺，Quest650坐標測量機的機械設計和軟件開發(fā)極具創(chuàng)新性，從而保證測量機具有極高的機械精度，并可實現(xiàn)不同類型測頭之間的可靠轉換。Quest650坐標測量機的測量范圍（X×Y×Z）為：500mm×660mm×300mm（可選400mm）。OGP公司采用了特殊的空間精度校準技術，使X、Y軸測量精度達到（1.0+4L/1000）μm，Z軸測量精度達到(2.5+5L/1000)μm。如此高的精度水平在相同測量范圍的坐標測量機中是較為罕見的。?

????? 為提高測量機X、Y軸的測量精度，設計人員對Quest650的結構布局進行了精心安排，如將所有電子元器件集中設置在測量機后部的電氣柜內(nèi)，使其遠離測量軸；X、Y軸采用帶液體冷卻的直線電機驅動。這些措施最大限度地減小了其它部件產(chǎn)生的熱量對測量軸精度的影響，使測量溫度與環(huán)境溫度的溫差波動控制在很小范圍內(nèi)。?

????? 為提高Quest650的測量精度，對Z軸的精密直線運動采用了最具創(chuàng)新性的設計。該測量機的Z軸沒有采用典型的滾動導軌機構，而代之以可在Z軸全長范圍起到完全支承作用的直線導軌系統(tǒng)。該系統(tǒng)的導軌運動方向與測量機的光學測頭采用同軸安裝方式，以減小安裝角度誤差對測量精度的影響。?

????? Quest650的光學測頭采用了獲得專利的新型測量原理。由于采用了遠心變焦透鏡，即使在被測工件未能準確對焦的情況下也可保持成像尺寸不變，這一特性保證了光學測頭在整個放大倍率和焦距變化范圍內(nèi)對X/Y平面的測量精度。因此，在測量前不需要進行對焦操作，在整個變焦范圍內(nèi)實質上也不存在圖像失真現(xiàn)象。?

????? 環(huán)繞Z軸光學系統(tǒng)的箱形結構提供了可靠的支承剛度，并可防止傳感系統(tǒng)的其它測頭對光學測頭的工作性能產(chǎn)生負面影響。傳統(tǒng)的光學測頭通常安裝在滾動導軌上，如果存在任何安裝角度誤差，都將被機械系統(tǒng)放大。而Quest650的光軸與機械運動軸同軸，因此角度誤差不會轉換為測量誤差。?

????? 與基于視頻測頭的典型坐標測量機相比，Quest650的Z軸行程被加長，這對于充分發(fā)揮接觸式測頭的性能優(yōu)勢十分必要。由于接觸式測頭需要一定的回程量，因此必須有較大的Z軸行程才能滿足測量大型工件的需要。此外，較大的Z軸行程也使Quest650可采用視頻測頭測量大型工件。?

????? 為了減小由振動引起的測量誤差，Quest650采用了焊接式靜態(tài)三腿支承機構。在測量機的花崗石底座與支承機構之間設置了用于隔振的聚合物阻尼盤。為達到更高的隔振要求，OGP公司還可以用被動型或主動型氣浮系統(tǒng)替換靜態(tài)三腿支承機構。?

????? 坐標測量機的測量速度與其測量精度一樣重要。為了降低制造成本，加工車間對坐標測量機的測量效率要求很高。Quest650的測量軸運動速度（X、Y軸：400mm/s；Z軸：200mm/s）可以滿足高生產(chǎn)率加工的測量要求。?

????? OGP公司可為用戶提供各種定制組件，以擴展測量機的使用功能，典型的應用項目包括自動裝卸、分選工件、遙控操作、激光打標、條碼掃描等。為便于操作，Quest650采用了固定橋式結構型式，開放的操作平臺區(qū)可避免干涉，并可從上方手動或自動裝卸工件。進行自動操作時，軟件可向外置的工件裝卸裝置發(fā)出信號，控制其前后移動。當測量完一個工件后，軟件將自動激活工件裝卸裝置卸下該工件，并裝上下一個工件。?

???? ?在Quest系列坐標測量機夾具工作臺的后面有一個連接初級和次級轉動的預置面板，面板上有用于程控夾持的I/O數(shù)字接口、RS232通訊接口、氣動和真空夾持接口及其它接口。?

????? 為確保測量機在加工車間環(huán)境中工作時的測量精度，作為Quest650成套系統(tǒng)的一個組成部分，用戶可定制一個測量機防護罩，以控制測量溫度的變化，減小車間粉塵對測量機的影響。操作者可在防護罩的外面通過一個觸摸屏操縱測量機工作。?

????? Quest650的測量軟件實現(xiàn)了對所使用的各種傳感器的完美集成，通過一個轉換測頭命令（gettheprobecommand），即可輕松地實現(xiàn)從一種測頭到另一種測頭的轉換，并可自動完成誤差補償和非線性校準工作。?

????? OGP公司開發(fā)多傳感測頭坐標測量機時面臨一個重要課題：使用各種不同類型測頭測量同一個工件時，如何保證相同的空間誤差水平。解決這一問題的途徑通常有兩種：一是盡可能減小測量機的機械結構誤差；二是針對不同類型的測頭應用不同的誤差補償技術。Quest650的機械結構設計很好地實現(xiàn)了前一個要求，而其軟件的開發(fā)解決了后一個問題。該軟件不僅可對不同類型的測頭進行誤差補償，而且采用了新的非線性校準/修正技術文件，從而可在包容了不同測頭測量范圍的整個測量空間（而不僅僅是單個平面）進行誤差修正。該軟件還可監(jiān)測附加旋轉軸運動時產(chǎn)生的所有坐標變換。

???? ?Quest650可配置雙旋轉軸（W1和W2）以實現(xiàn)五軸測量，這對于非棱柱形或非立方體的復雜三維型面（如噴氣發(fā)動機的渦輪葉片）的測量尤其適用。用坐標測量機測量此類工件（形貌）時通常可采用兩種方式：第一種方式是將工件置于測頭下方的旋轉工作臺上，測量時工件轉動，這是使用視頻測頭或激光測頭的典型測量方式；第二種方式是