简易手动三坐标控制器
摘 要：该文介绍一款运用数字电子技术知识设计的简易手动三坐标控制器,该控制器主要应用于某些对精度要求不是很高的测量、检验场合。可以锻炼我们的数字电子技术课程的实践能力,增加我们的学习兴趣,提升我们的动手能力,对于培养具有一定设计能力的技术应用型人才起到积极作用。
关键词：控制器、三坐标、手动
20世纪60年代以来,工业生产有了很大的发展,特别是机床、机械、汽车、航空航天和电子工业兴起后,各种复杂零件的研制和生产需要先进的检测技术与仪器,因而体现三维测量技术的三坐标测量机应运而生,并迅速发展和日趋完善。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仪器故有 “测量中心 ”之称 。三坐标测量机的出现是标志计量仪器从古典的手动方式向现代化自动测试技术过渡的一个里程碑 。
作为近30年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器,三坐标测量机已广泛地用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业中。它可以进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测,例如箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、齿轮、形体等空间型面的测量。
由于现代工业技术的进步(计算机、传感器、集成电路、新材料、气浮技术等),促进了简易手动三坐标控制器的发展。目前普及型的三坐标测量机，性价比高，适合广大中小企业的需求。由于收到手动的限制，其测量量程多数在1000mm以内。随着软件技术的发展，其测量的功能随着软件的发展不断提高。缺点是测量速度慢，适合小批量的检测要求，精度受人为因素影响大，是现场生产型的中等精度的测量要求，精度多数为：3.5+1000L/3.5um.国内生产手动的厂家有深圳鑫磊 成都司塔瑞 西安立德等。
智能傻瓜型的测量软件以及控制系统：软件以及运动控制系统和测量操作一直是操作人员弱点，智能傻瓜型的测量软件以及控制系统可以实现车间基础工人操作坐标机，实现坐标机普及操作。也是今后发展的趋势。多功能的三维测头：测头可以提升坐标机的整体测量水平，实现测量的简单化。复合功能的坐标机：实现影响测量，触发测量以及激光扫面的多功能组合，可以最大限度的发挥各个功能优势互补。新材料应用可以逐渐提高坐标机的测量的功能以及产品的优化。新型新技术材料是坐标机今后发展的另一个主要方向。
我国自20世纪70年代开始引进、研制三坐标测量机以来，也有了很大发展。国内引进较多的是:/蔡司（Zeiss）和莱茨（Leitz）、意大利的DEA、美国的布郎-夏普、日本的三丰等公司的产品。而国内的生产单位也已经有了很大的发展，主要的生产厂家有中国航空精密机械研究所、青岛前哨英柯发测量设备有限公司、上海机床厂、北京机床研究所、哈尔滨量具刃具厂、昆明机床厂和新天光仪器厂等。现在，我国具有年产几百台各种型号三坐标测量机的能力。
国内三坐标测量机近十年来发展也较快，但同国外相比还有一定差距，主要有以下几方面：系列品种较少，“三化”程度低；新产品开发周期长，主要原因是元件和材料配套难；机加工周期长等；产品的稳定性较差，特别是电控系统，可靠性较差，故障率较高，寿命相对低，此外软件功能相对少些，特别是专用软件更少，与计算机工作站和数控机床联网问题，仅有极少数测量机刚刚起步，多数机器还没开始这项工作，有待进一步开发研究。
参考文献
1.一种正交向量基结构动力模型修正 保宏 赵冬竹 乔永强 《西安电子科技大学学报》2009年 第1期
2. 多种电参数的自动测试系统 赵青梅[1] 潘红娟[2] 廉晓霞[3] 《工业计量》2002年 第S1期
3.卷绕体带材张力组态测控仪 Configuration Control Instrumentation of the 《上海交通大学学报》2002年 第z1期
4.《中国仪器仪表》2009年 第1期
5.《智能化测量控制仪表原理与设计》徐爱钧编著 北京航天航空大学出版社
6.沈任元、吴勇主编《模拟电子技术基础》机械工业出版社
7.沈任元、吴勇主编《数字电子技术基础》机械工业出版社
8.吴运昌主编《模拟集成电路原理与应用》华南理工大学出版社
