● 摘要
三坐标测量机是近几十年来广泛应用于机械制造、电子、汽车和航空航天等领域中的一种高效率新型精密测量仪器。它可以对工件的尺寸、形状及相互位置进行检测，例如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、齿轮以及高精度微小零部件等空间型面的测量。此外，还可用于划线、定中心孔、光刻集成电路等，并可对连续曲面进行扫描。由于它的通用性强、测量范围大、精度高、效率高、性能好、能与柔性制造系统相连接，已成为一类大型精密测量仪器，故有“测量中心”之称。控制系统是三坐标测量机的关键组成部分之一，控制系统的好坏直接影响到测量的精度和智能化程度。本文研究的重点就是控制系统的硬件系统的设计以及控制系统的精度分析。硬件系统设计的好坏及布局的合理性，将直接影响整个控制系统的稳定性、可靠性和外形设计的美观性。硬件系统设计主要包括以下几个方面：电源电路设计、运动控器与伺服驱动模块的接口电路设计，应急电路设计，控制器与测量机状态开关电路的接口电路设计以及操作盒电路的设计。电源设计中主要用到了整流滤波电路，功能是将交流变为直流，为电机和控制器提供电源。电压电流转换是将控制器各个部分之间的不匹配点进行整合。报警电路设计的目的是在系统出现意外时能快速切断电源，保护系统。输入输出接口部分设计的重点是排列的合理性，排列合理则布线简单，同时整个控制系统也会显得紧凑、美观。在系统性能分析部分，通过理解系统的控制模型来编辑软件调试系统参数，并进行分析。在精度分析部分主要是通过实例测量，得到测量数据，通过对新旧系统的结果对比，看出新型控制系统在精度上得到了有效的提高。