分享 | 测头测座应用技巧

测头校正，是测量机操作的最基础的环节，因为在测头校正中产生的误差将完全加入到后面的测量中。

为什么要校正测头？

（1）使软件得到测针宝石球的“等效直径”，自动进行“测头半径的补偿”。

（2）使软件建立不同测头位置的关系矩阵，使我们调用不同测头位置进行测点时，都通过矩阵转换到同一个测头下（1号测头）。

所以校正测头前，应进行以下检查，确认测头硬件部分可靠，避免返工。

（1）确认测座安装方向与测量机坐标轴方向一致，如果拆卸了测座，要进行找正（见本文第三部分）；

（2）测座固定牢靠，测头、测针的安装牢靠（安装应使用工具），宝石球清洁、无破损，加长杆安装长度与测头或吸盘的负载能力协调。

（3）标准球与台面(或支撑）固定牢固，各连接关节紧固。球体无损伤，表面清洁。

（4）软件中测座、测头、加长杆、测针设置正确（测杆长度输入正确），测头使用位置定义正确（避免使用时发现缺项，宁多无少）。标准球直径输入正确（必须是校准证书或合格证中的真实值），测头校正速度设置与测量时一致。

（5）单个测头位置校正，注意观察测针直径和标准偏差，测针直径应与平时校正相近且重复性好，标准偏差尽量小，（测头前加长杆长时，直径小，偏差大）。

（6）多个测头位置校正时，除要观察以上结果外，还要用校正后的各个测头位置测量标准球，观察球心坐标值的变化，数值应与示值误差或探测误差相近。

（7）如果以上校正过程中数值相差比较大，应重点检查测座、测头、测针、标准球的安装是否牢固和清洁。

测头部分校正时要求刚性好，所以连接部分不能有任何松动，校正测头时除测头误差外，主要误差来自这里。

二、测头测量结果偏差的原因分析

测头校正时的两个原因：校正测针宝石球的等效直径、不同测头角度时的位置关系。

校正测头之间的位置关系，是校正各测针位置与参考测针之间的位置关系。参考测针是在当前标准球上校正的第一个测针位置。当出现不同测针位置测量的结果出现偏差时的原因有以下几点：

（1）测针校正的方法。校正测针时，必须最少9个点，三层校正。如果使用5点校正，其沿测针的位置会出现很大偏差。

（2）测头系统的刚性。在校正测针时，必须要求测座、测针、标准球等各环节连接紧固，无松动，清洁，无破损。当这些环节中没装紧、有间隙，会使测针校正时的位置与测量时的位置变化，出现误差。这是正常不同测针位置测量误差的最大原因。

（3）补偿误差的残差被放大。当未使用加长杆或A角度较小时，这个误差很小。当使用较长加长杆，而且使用A90角度时，会把测量机本身已经补偿的很小的误差放大。当测量机导轨被污染时，这个误差也会影响测量机精度。

其中第2点是造成不同测针位置误差的最大原因。

要发现这个问题并不复杂，只要我们校正各测针位置后，使用标定检查功能，或使用所有校正过的测针角度测量标准球球心坐标，检查这些球心坐标的差值是否在几个μ，如果偏差大就要检查原因，是哪里松动？或是标准球不干净？要找出原因，消除原因，重新正确的校正后，才能保证测针间位置关系的正确。这个问题的原理很简单，也很直观，应该好理解。

三、测座找正的方法

在重新安装测座后，要对测座的安装位置进行找正，方法如下：

（1）将测座置于A0、B0的位置，将测针的宝石球下端找一个参照点（一个尖点或一个侧面）。将宝石球对正（从测量机前面看）。

（2）将操纵盒上横向运动轴（X轴）锁定键按下，使得该轴不会移动。

（3）将测座旋转至A90、B0位置。

（4）用没有被锁定的其它两轴的操纵杆控制测量机运动，将宝石球对正参照点，如果出现锁定轴方向不能对正参照点，则松开测座固定螺钉，将测座找正参照点后，将测座固定好。

（5）重复以上步骤，再次检查一下测座是否对正参照点。

以上过程对自动旋转的测座或手动旋转的测座都适用。测座的安装位置是否正常，只影响测头在自动校正时的测点位置，并不影响测量精度。