三坐標測頭系統是坐標測量機的探測瞄準系統，是一個高靈敏度的傳感器。三坐標測頭是通過本身的線位移或角位移產生瞄準信號的，位移量也限制在很小的范圍，如果超出該范圍將會使測頭損壞，因此測頭保護意識控制系統的任務之一。
對于出發時測頭，控制系統有保護措施。當測頭運動時，CPU不斷跟蹤x，y，z三個坐標值。若測端與工件接觸，測頭發出采樣信號。在中斷服務程序中，CPU不僅獨處x,y,z三個坐標的瞬時值，并將他們存入采樣換中去，而且同時停止插補運算，使坐標測量機停止運動。CPU根據預先設定的后退速度與后退距離，按與原進給相反的方向重新設定命令位置，控制伺服系統使測頭原進給的路徑返回，移動預定的后退距離后停止。用這種方法可以保證測端與工件接觸后只移動一段很小的距離，就立即與工件脫離接觸。測端要能與工件接觸后只移動很小的距離，就立即與工件脫離接觸。測端只要能與工件接觸，就一定是沿一個安全的測量軌跡進給的，新詞按原軌跡回也就不會在與工件其他部分碰撞。
當然，后退距離設置要合理。它應小于北側工件的最小內尺寸，否則測頭與內尺寸一側接觸后，按預置的后退距離向另一側移動，在尚未停止以前，又與該側接觸，這樣測頭就會在該內尺寸兩側產生展堂，使控制系統陷入死循環。因此，在設計CNC測量程序時，首先應對所有測量點的相關尺寸進行仔細計算，然后再對CNC控制參數進行初始設定。
在初始化時就已經設定了模擬式測頭側瞄準位移與極限位移，所以當測端達到瞄準位移時，控制系統立即控制伺服進給系統，使三坐標測量機減速并停止。若測頭還繼續進給，達到極限位移，控制系統立即發出緊急制動信號使系統自動鎖定。對于掃描測量，它總是沿被掃描曲線的切線方向控制伺服系統的運動，測頭位移量是預先設定的，控制系統在每個采樣周期對測端的位置進行計算，使測頭位移向量的模始終保持在設定值。




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