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微型零件的大视场测量(续)

点击次数:更新时间:2018-02-02 15:15:27

现实世界

一个通往理想测量系统之路的重要步骤是新的数字化测量设备的产生,也称之为超大视场测量系统。这种具有数字化、兆像素相继和高级影像处理技术的测量设备变得越来越精准、适用于微小零件的测量。

对于很多小零件而言,将其放在影像视窗内,简单地按一个键,零件上的通常的几何尺寸就会轻松测得。QVI集团的SNAP系统有超过3英吋的影像视窗,还支持多个零件同时测量。随机放几个零件在玻璃平台上,按运行就可以自动测量零件。首先对零件拍照,软件自动识别并运行相应的程序。

三个要点

简单轻松的表层下,大量的测量工作都在暗自进行。大视窗测量系统测量微型零件的首要条件是要有一个远心光学系统。换句话说,即使在零件厚度变化比较大很难聚焦的前提下,也必须形成一个精准尺寸的影像。在光学景深范围内,远心光学影像始终精准清晰,形变量很微小。被测零件的厚度方向变化越大就需要越大的景深。远心度并不是个绝对的概念,而且并不是所有的远心光学系统都具有同样的性能。车间里的大视窗光学系统测量将会是个挑战。而适合的远心光学系统将零件影像清晰地呈现在视窗下即使并非如此。如果聚焦位置不合适,测量结果很容易出错,一台高质量的大视场测量系统具有高度远心光学系统。这种能力缩小了测量尺寸的差异保持在系统标定的精度范围内。即使设备是由不同的操作人员来测量,影像的聚焦和测量也使一致的。聚焦过程越自动化,测量的精确度越高。

大视场光学系统的第二个关键点是高分辨率、数字化、兆像素的相机,多个兆像素的相机增加的分辨率需要比常规相机要求更低的放大倍率下实现精准测量。因此,测量区域更大,这样可以同时测量到的影像特征更多。当需要增加放大倍率去观测更小的特征时,可以使用数字变焦来增加影像在显示器上的尺寸以便于观察。虽然数字变焦不能增加测量的分辨率,但是在程序定位步骤观测微小的特征确极为方便。

另外一个使用大视窗光学系统测量微小零件的重要方面是测量软件,最新的大视场测量软件在下面几方面不同于传统的坐标测量软件。大视场测量软件适用于车间环境简单易用,因此大部分测量步骤会尽可能地增加自动化而缩减操作。例如,软件有自动识别图形的性能,不管零件在影像视窗中摆放位置和方向,可以自动载入并关联到相应的测量程序。多个零件可以自动计算并顺序测量,而不同的零件也可以识别,测量或者被自动排除在外,操作者仅仅需要将零件放在测量平台并按运行键。软件就会自动做接下来的所有工作。

大视场FOV系统的软件可以基于二维CAD设计图纸自动产生测量程序。QVI的Measure-X测量软件业能够使用CAD数据自动生成测量程序。操作者指定两个基准特征后,软件就会自动完成接下来的工作。

最后,为了使测量系统更加适用于车间使用,用户控制需要流水线便捷化,简单的鼠标操作或触摸屏提供了简单舒适的控制手段。

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