簡介
影像儀是一種基于圖像的零件幾何測量方法的現代測量儀器。随着現代制造技術的發展,傳統的測量技術和測量範圍已不能适應現代機械制造的要求,基于圖像的零件幾何測量具有非接觸、适合測量易變形、微小尺寸和窄縫寬度、液滴直徑等傳統測量方法難以測量的特殊尺寸的優點,并且在測量效率、測量的方便性等方面具有特别的優勢,因而得到了廣泛的應用,日益引起廣大工程技術人員的關注。
名詞介紹
值得一提的是,市面上有一種既帶數顯屏又接計算機的過渡性産品。從嚴格意義來說,這種僅把電腦用作瞄準工具的設備不是影像測量儀,隻能叫做“影像式測量投影儀”或“影像對位式投影儀”。換句話說:影像測量儀是依托于計算機屏幕測量技術和強大的空間幾何運算軟件而存在的。
主要用途
用于測量二維尺寸。廣泛應用在各種不同的精密産業中。目前我司主要用于在卡尺、角度尺很難測量到或根本測量不到的但在裝配中起着重要的零部件尺寸、角度
等,如矽膠、電路闆的爬電距離、電器間隙、控制面闆的燈孔、塑料件的某些尺寸等等,還可用于對某些零部件的圖片進行照片用于分析不良原因。(提醒:由于影
像測量儀是利用表面光或輪廓光照明零件所得到的影象,對零件的測量時需要取點,固并非所有零件的用投影儀測量都時最精密的,選取最好的方法、最有效的途徑
才能對零件的尺寸測量的最準确。)
工作原理
二次元影像測量儀使用本身的硬件(CCD,目鏡,物鏡數據線,視頻采集卡)将所能捕捉到的圖像通過數據線傳輸到電腦的數據采集卡中,之後由軟件在電腦顯示器上成像,由操作員用鼠标在電腦上進行快速的測量。以上的工序基本在幾萬分之一秒完成,所以可以把他看作是實時檢測設備,或者狹隘一點可以稱為動态測量設備。如果配置合乎要求,設備絕對不會産生圖像滞後現象。因工件大小而議,工作台可以選擇不同行程。光源亮度可調,可以在各種光線條件下選擇最合适的光源亮度。
儀器種類
手搖影像測量儀
手搖 影像測量儀在測量點A、B兩點之間距離的操作是:先搖X、Y方向手柄走位對準A點,然後鎖定平台、改手操作電腦并點擊鼠标确定;再打開平台,手搖到B點,重複以上動作确定B點。每次點擊鼠标是要将該點的光學尺位移數值讀入計算機,當所有點的數值都被讀入後才能進行計算功能的操作。這種初級設備就像一個技術的“積木拼盤”,一切功能與操作都是分離進行的;一會搖手柄、一會點鼠标;手搖時還需注意均勻且輕而慢、不能回旋;一位熟練操作員進行一個簡單的距離測量大概需要數分鐘。
數字化影像測量儀
數字化影像測量儀則不同,它建立在微米級精确數控的硬件與人性化操作軟件的基礎上,将各種功能徹底集成,從而成為一台真正義上的現代精密儀器。具備無級變速、柔和運動、點哪走哪、電子鎖定、同步讀數等基本能力,鼠标移動找到你所想要測定的A、B兩點後,電腦就已幫你計算測量出結果,并顯示圖形供校驗,圖影同步,即使是初學者測量兩點之間距離也隻需數秒鐘。自動光學影像儀數字化技術實現了工件随意放置即可測量。手搖式影像測量儀在進行基準測量時,需要旋轉載物平台上的分度盤,将零件的基準邊調整到平行于平台的一個坐标軸,這是因為它的初級軟件不能支持極其複雜空間幾何換算。而數字化影像測量儀可以利用軟件技術完成空間坐标系旋轉和多坐标系之間的複雜換算,被測工件可随意放置,随意建立坐标原點和基準方向并得到測量值,同時在屏幕上呈現出标記,直觀地看出坐标方向和測量點,使最為常見的基準距離測量變得十分簡便而直觀。
結構組成
影像測量儀是一種由高解析度CCD彩色攝像器、連續變倍物鏡、彩色顯示器、視頻十字線發生器、精密光學尺、多功能數據處理器、2D數據測量軟件與高精密工作台結構組成的高精度光學影像測量儀器。
特點
1、X軸取花崗石橫梁為基礎,确保機構不會變形及橫梁中間不會下垂。
2、X軸直線導軌取上置設計,符合導軌最佳受力原理,具有高精度及運行穩定的特點。
3、X軸花崗石背面獨特的采用厚鋼片鎖固,增強X軸的韌性,确保橫梁不會折斷。
4、Y軸獨特的硬體封閉環設計,在立柱底部采用鋼闆連接,是橫梁、立柱構成一個整體,确保機構不會變形。
5、Y軸中間傳動,X軸的硬體閉環結構,确保運行時不會出現左右偏擺或甩尾的物理現象,精度得到提高。
6、Z軸采用交叉導軌,利用滾珠絲杆傳動,運行穩定,确保精度。
7、影像測量軟件可自動編程,全自動檢測。
應用領域
廣泛應用在各種不同的精密零部件的測量中。主要用于在卡尺、角度尺很難測量到或根本測量不到的,但在裝配中起着重要的零部件尺寸、角度等的測量中,适用于以二維平面測量為目的的一切應用領域,機械、電子、模具、注塑、五金、橡膠、低壓電器,磁性材料、精密五金、精密沖壓、接插件、連接器、端子、手機、家電、計算機(電腦)、液晶電視(LCD)、印刷電路闆(線路闆、PCB)、汽車、醫療器械、鐘表、儀器儀表、螺絲、彈簧、齒輪、電線電纜、刀具、篩網等。
測量功能
手搖影像測量儀在尋找目标點完成測量移位的過程中,由于依靠手動力的操作,移動平台的主副導軌間會産生一定的偏移,不斷的來回運動還會産生回程間隙。在微米級精确測量時,将直接生産影響測量精度。數字化影像測量儀具有運動鎖定能力和在設計上采用了無回程間隙技術,從而徹底消除了這些誤差,提高了運動的平穩性和測量精度。
測量距離越長誤差也就越大,測量精度随着長度而降低。手搖式影像測量儀不具備非線性實時糾正功能,無法消除諸如溫度、震動等環境因素引起的非線性誤差。數字化影像測量儀擁有十分優秀的誤差修正能力,通過建立在嚴格數學模型的軟件計算和實時控制來修正,從而使非線性誤差降到最小,提高了測量精度,突破了速度與精度的技術瓶頸。
全自動影像測量儀
全自動影像測量儀可以通過樣品實測、圖紙計算、CNC數據導入等方式建立CNC坐标數據,由儀器自動測量目标點,完成各種測量操作,從而節省人力,提高效率。數十倍于手搖式影像測量儀的工作能力下,操作人員輕松而高效。
使用須知
影像儀在使用過程中,要注意以下事項:工件吊裝前,要将探針退回原點,為吊裝位置預留較大的空間;工件吊裝要平穩,不可撞擊影像測量儀任何構件;正确安裝零件,安裝前确保符合零件與測量機的等溫要求;建立正确的坐标系,保證所建的坐标系符合圖紙的要求,才能确保所測數據準确;當編好程序自動運行時,要防止探針與工件的幹涉,故需注意要增加拐點;對于一些大型較重的模具、檢具,測量結束後應及時吊下工作台,以避免影像測量儀工作台長時間處于承載狀态。
維護保養
1、儀器應放在清潔幹燥的室内(室溫20℃±2℃,濕度低于60%),避免光學零件表面污損、金屬零件生鏽、塵埃雜物落入運動導軌,影響儀器性能。
2、儀器使用完畢,工作面應随時擦拭幹淨,最好再罩上防塵套。
3、儀器的傳動機構及運動導軌、應定期上潤滑油,使機構運動順暢,保持良好的使用狀态。
4、工作台玻璃及油漆表面髒了,可以用中性清潔劑與清水擦拭幹淨。絕不能用有機溶劑擦拭油漆表面,否則,會使油漆表面失去光澤。
5、儀器LED光源使用壽命很長,但當有燈泡燒壞時,請通知專業人員為您更換。
6、儀器精密部件,如影像系統、工作台、光學尺以及Z軸傳動機構等均需精密調校,所有調節螺絲與緊固螺絲均已固定,客戶請勿自行拆卸,如有問題請通知廠商解決。
7、軟件已對工作台與光學尺的誤差進行了精确補償,請勿自行更改。否則,會産生錯誤的測量結果。
8、儀器所有電氣接插件、一般不要拔下,如已拔掉,則必須按标記正确插回并擰緊螺絲。不正确的接插、輕則影響儀器功能,重則可能損壞系統。
誤差來源
在影像測量儀上的測量均是單軸或二維平面坐标的測量,測量時先對焦,後對準,再讀數(計數),最後計算處理。讀數來自于标尺即光栅系統,對焦對準依靠顯微鏡光學系統,還有一個直接影響測量效果和精度的照明光源,因為,基于影像方法測量的儀器,如果被測件不能被有效正确的照明,則測量的結果顯然要偏離其真實尺寸。除前述因素外,環境條件也是制約測量精度不可忽視的因素。
基于上述分析,可以歸納出以下幾個方面的誤差來源:光栅計數尺的誤差;工作台移動時存在的直線度、角擺帶來的誤差;工作台兩測量軸垂直度帶了的誤差;顯微鏡光軸與工作台面不垂直帶了的誤差;測量室溫度偏離20℃參考溫度帶來的誤差;光源照明條件的變化帶來的對焦和對準誤差。