三坐标测量仪有不同的操作需求、测量范围和测量精度,这些对选用三坐标测量仪是很重要的,按三坐标测量仪结构可分为如下几类:
1.移动桥架型(Moving bridge type)
移动桥架型,为最常用的三坐标测量仪的结构,轴为主轴在垂直方向移动,厢形架导引主轴沿水平梁在方向移动,此水平梁垂直轴且被两支柱支撑于两端,梁与支柱形成“桥架”,桥架沿着两个在水平面上垂直 和 轴的导槽在 轴方向移动。因为梁的两端被支柱支撑,所以可得到最小的挠度,且比悬臂型有较高的精度。
2.床式桥架型(Bridge bed type)
床式桥架型,轴为主轴在垂直方向移动,厢形架导引主轴沿着垂直轴的梁而移动,而梁沿着两水平导轨在轴方向移动,导轨位于支柱的上表面,而支柱固定在机械本体上。此型与移动桥架型一样,梁的两端被支撑,因此梁的挠度为最少。此型比悬臂型的精度好,因为只有梁在轴方向移动,所以惯性比全部桥架移动时为小,手动操作时比移动桥架型较容易。
3.柱式桥架型(Gantry type)
柱式桥架型,与床式桥架型式比较时,柱式桥架型其架是直接固定在地板上又称为门型,比床式桥架型有较大且更好的刚性,大部分用在较大型的三坐标测量仪上。各轴都以马达驱动,测量范围很大,操作者可以在桥架内工作。
4.固定桥架型(Fixed bridge type)
固定桥架型,轴为主轴在垂直方向移动,厢形架导引主轴沿着垂直轴的水平横梁上做方向移动。桥架(支柱)被固定在机器本体上,测量台沿着水平平面的导轨作 轴方向的移动,且垂直于 和 轴。每轴皆由马达来驱动,可确保位置精度,此机型不适合手动操作。
5. L形桥架型(L-Shpaed bridge type)
L形桥架型,这个设计乃是为了使桥架在 轴移动时有最小的惯性而作的改变。它与移动桥架型相比较,移动组件的惯性较少,因此操作较容易,但刚性较差。
三坐标测量机
6.轴移动悬臂型(Fixed table cantilever arm type)
轴移动悬臂型,轴为主轴在垂直方向移动,厢形架导引主轴沿着垂直轴的水平悬臂梁在轴方向移动,悬臂梁沿着在水平面的导槽在轴方向移动,且垂直于轴和轴。此型为三边开放,容易装拆工件,且工件可以伸出台面即可容纳较大工件,但因悬臂会造成精度不高。此型早期很盛行,现在已不普遍。
7.单支柱移动型(Moving table cantilever arm type)
单支柱移动型,轴为主轴在垂直方向移动,支柱整体沿着水平面的导槽在轴上移动,且垂直轴,而轴连接于支柱上。测量台沿着水平面的导槽在轴上移动,且垂直轴和轴。此型测量台面、支柱等具很好的刚性,因此变形少,且各轴的线性刻度尺与测量轴较接近,以符合阿贝定理。
8.单支柱 测量台移动型(Single column xy table type)
单支柱测量台移动型,轴为主轴在垂直方向移动,支柱上附有轴导槽,支柱被固定在测量仪本体上。测量时,测量台在水平面上沿着轴和轴方向作移动。
9.水平臂测量台移动型(Moving table horizontal arm type)
水平臂测量台移动型,厢形架支撑水平臂沿着垂直的支柱在垂直(轴)的方向移动。探头装在水平方向的悬臂上,支柱沿着水平面的导槽在 轴方向移动,且垂直 轴,测量台沿着水平面的导槽在 轴方向移动,且垂直于 轴和 轴。这是水平悬臂型的改良设计,为了消除水平臂在 轴方向,因伸出或缩回所产生的挠度。
10.水平臂测量台固定型(Fixed table horizontal arm type)
水平臂测量台固定型,其构造与测量台移动型相似。此型测量台固定轴均在导槽内移动,测量时支柱在轴的导槽移动,而轴滑动台面在垂直轴方向移动。
11.水平臂移动型(Moving ram horizotal arm type)
水平臂移动型,轴悬臂在水平方向移动,支撑水平臂的厢形架沿着支柱在轴方向移动,而支柱垂直轴。支柱沿着水平面的导槽在轴方向移动,且垂直轴和轴,故不适合高精度的测量。除非水平臂在伸出或回收时,对因重量而造成的误差有所补偿。目前应用在车辆检验工作。
12.闭环桥架型(Ring bridge type)
闭环桥架型,由于它的驱动方式在工作台中心,可减少因桥架移动所造成冲击,为所有三坐标测量仪中最稳定的一种。