什么是坐标测量机（CMM），它们是如何工作的？

CMM用于准确测量物理物体，或制作数字副本以便与虚拟物体进行比较。它通常用于制造业，确保产品质量达到正确水平，工程领域将物理物体逆向工程成数字版本，或用于原型设计以简化设计和生产流程。

CMM有许多类型，但都基于相同的基本原理。传感器被移动到或靠近物理物体的位置，此时机器会记录该部件沿X、Y和Z轴的全局坐标。机器软件随后构建一组测量点云，可以相互比较，或与零件的数字模型进行比较。记录测量点时，机器必须准确知道探头在空间中的位置。这对进件的质量和机器整体设计具有重要性

探针不仅要高精度触及零件，还应足够灵活，能够尽可能多地接触复杂零件的区域——当然，探针应快速完成以节省时间。典型的现代CMM功能类似于五轴数控机床，具有标准的X、Y和Z轴，以及用于倾斜和扭转测量头的旋转轴A和B。

图1：CMM机。

还有哪些其他计量设备？

其他类型的工业计量设备包括旋转台、激光扫描仪、雷达、CT扫描仪、X射线和显微镜。

在几乎所有这些应用中，都需要以高精度和重复性旋转探针或扫描头。对于旋转台，测量物体时需要精确定位一个轴。对于经纬仪解决方案，如激光扫描器和雷达，两个电机控制激光器的水平和垂直角度，激光与探测头相互作用，可能距离超过50米。如果用机械臂来定位物体或扫描头，它会增加更多驱动和控制的关节。

图2：激光扫描仪。

齿轮驱动与直驱执行器：我应该选择哪个？

为了最大化这些机器的精度，重要的是尽量减少影响性能的因素。其中一个因素可以通过使用直接驱动执行器来消除。另一种选择是齿轮驱动，可能会有间隙、齿轮磨损和振动等问题。直驱车也更轻，占用空间更少，运行更平稳、更快、更安静。

堵塞扭矩：它是什么，为什么重要？

无槽电机在计量设备中常被优先采用，这与一个重要因素——齿槽关系。由于这些电机转速较低（或转速极快），需要高精度地定位计量应用，即使是像齿轮这样的小效应也可能引发问题。槽式电机中的堵塞主要由转子转动时永磁铁与定子铁芯齿之间的磁力变化引起。这种扭矩涟漪效应会产生振动和噪声，显著影响测量质量或获得准确结果所需的时间。

由于无槽电机不会出现磁场变化，齿轮几乎被消除。此外，无槽电机体积更小更轻，有助于减轻系统整体重量。

为什么电机常数对计量应用很重要？

设计计量设备机电一体化时，另一个需要考虑的因素是电机常数。电机常数越高，电机效率越高，有助于限制系统内的热量积累。计量机对温度敏感，因为热会因热膨胀改变机械部件的几何形状。如果这些部件辅助支撑探头、相机或激光，就会影响精度。在生产环境中，这也可能影响零件的测量速度，因为电机需要在扫描间冷却。

传感器和先进软件有时可以适应部分温度变化，但更高效的设计和温度波动更小更理想。这也使得以更快的速度运行角度位置序列成为可能，使该应用更具吸引力且更具成本效益。

我应该选择SlimTorq™电机来应用计量吗？

计量应用需要精准、高效、轻便、快速且纤薄的直驱执行器，且具有足够的扭矩。所有这些因素都符合Alva SlimTorq™ FiberPrinting™无槽电机的特性。

此外，多关节系统中的轻质部件（如三位测量机）具有价值，因为每节省一克离底座最远的部件，就能减少机器前三个阶段的稳定性需求。这为提升稳定性和精度或降低刚度需求打开了可能性，从而节省空间和重量，并可能降低许多部件的成本。

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