三坐標(biāo)測量儀作為高精密測量儀器，在多個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。越來越多的企業(yè)開始使用三坐標(biāo)測量儀。在使用三坐標(biāo)測量儀前，我們很有必要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的了解。而控制系統(tǒng)作為三坐標(biāo)測量儀的三大部分組成之一，自然也是三坐標(biāo)測量儀最關(guān)鍵的幾大組成部分。
控制系統(tǒng)主要功能是：讀取空間坐標(biāo)值，對(duì)測頭信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)與處理，控制機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測量所必需的運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測坐標(biāo)測量機(jī)的狀態(tài)以保證整個(gè)系統(tǒng)的安全性與可靠性，有的還包括對(duì)坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行幾何誤差與溫度誤差補(bǔ)償以提高測量機(jī)的測量精度。下面，我們來了解下控制系統(tǒng)的分類。
從控制系統(tǒng)的角度劃分，三坐標(biāo)測量機(jī)可分為手動(dòng)型、機(jī)動(dòng)型及CNC數(shù)控型三種模式。早期的坐標(biāo)機(jī)以手動(dòng)型和機(jī)動(dòng)型為主，當(dāng)時(shí)的控制系統(tǒng)主要完成空間坐標(biāo)值的監(jiān)控與實(shí)時(shí)采樣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，CNC型控制系統(tǒng)變得日益普及，高精度，高速度，智能化成為三坐標(biāo)測量機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。
一． 手動(dòng)控制系統(tǒng)
手動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括坐標(biāo)測量系統(tǒng)、測頭系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等。
坐標(biāo)測量系統(tǒng)是將X，Y，Z 三個(gè)方向的光柵信號(hào)經(jīng)過處理后，送入計(jì)數(shù)器，CPU讀取計(jì)數(shù)器中的脈沖數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的空間位移量。
測頭系統(tǒng)的作用是當(dāng)手動(dòng)移動(dòng)測頭去接觸工件，測頭發(fā)出的信號(hào)用作計(jì)數(shù)器的鎖存信號(hào)和CPU的中斷信號(hào)，鎖存信號(hào)將X，Ｙ，Ｚ 三軸的當(dāng)前光柵數(shù)值記錄下來，CPU在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，讀取計(jì)數(shù)器中的鎖存值，這樣就完成了一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的采集。計(jì)算機(jī)通過這些坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算出工件的形狀誤差和位置誤差。
隨著半導(dǎo)體反唇相譏與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)發(fā)展，可將光柵信號(hào)接口單元，測頭控制單元，狀態(tài)監(jiān)測單元等集成在一塊PCI或ISA總線卡上，直接插入計(jì)算機(jī)中，使得系統(tǒng)可靠性提高，成本降低，便于維護(hù)，易于開發(fā)。
手動(dòng)三坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)簡、成本低、適合于對(duì)精度和效率要求不是太高、而要求低體格的用戶。
二． 機(jī)動(dòng)控制系統(tǒng)
與手動(dòng)型控制系統(tǒng)比較，機(jī)動(dòng)型控制系統(tǒng)增加了電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和操縱盒。測頭的移動(dòng)不再需要手動(dòng)，而是用操縱盒通過電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度和方向都通過操縱盒上手操桿偏擺的角度和方向來控制
機(jī)動(dòng)型控制系統(tǒng)主要是減輕了操作人員的體力勞動(dòng)強(qiáng)度人，是一種過渡機(jī)型，隨著CNC系統(tǒng)成本的降低，機(jī)動(dòng)型測量機(jī)目前采用得很少。
三. CNC控制系統(tǒng)
CNC系統(tǒng)的測量過程是由計(jì)算機(jī)控制的，它不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量，自學(xué)習(xí)測量，掃描測量，也可通過操縱桿進(jìn)行機(jī)動(dòng)測量。
數(shù)控系統(tǒng)以控制器為核心，數(shù)控型三坐標(biāo)測機(jī)除了在X，Y，Z三個(gè)方向裝有三根光柵尺及電機(jī)、傳動(dòng)等裝置外，還具有了以控制器和光柵組成的位置環(huán)；控制器不斷地將計(jì)算機(jī)給出的理論位置與光柵反饋回來的實(shí)測位置進(jìn)行比較，通過PID參數(shù)的控制，隨時(shí)調(diào)整輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，努力使測量機(jī)的實(shí)際位置與計(jì)算機(jī)要求理論位置保持一致。
CNC控制系統(tǒng)的代表產(chǎn)品，嘉騰儀器生產(chǎn)的CNC654全自動(dòng)三坐標(biāo)測量機(jī)，憑借其高穩(wěn)定性的測量系統(tǒng)，高效的檢測效率，使其特別適合于生產(chǎn)線和批量零件的檢測。該儀器在三坐標(biāo)測量機(jī)市場上廣受歡迎，是三坐標(biāo)測量儀史上的劃時(shí)代產(chǎn)品。
