仪器光学影像仪是一种集光学、机械、电子技术于一体的高精度测量仪器,广泛应用于工业制造、品质控制和科学研究等领域。其主要功能是对被测物体的轮廓和表面形状进行精确测量,以下是关于仪器光学影像仪工作原理的详细介绍。
一、工作原理
仪器光学影像仪的工作原理基于光学投影和数字图像处理技术。具体来说,它通过连续变倍物镜将被测工件放大后成像在显示器上,利用彩色CCD(电荷耦合器件)捕捉这些影像,并通过透射光或表面光照明来实现对工件的观察和测量。测量过程中,利用专用测量软件对精密光学尺传输的数据进行处理,从而完成对工件的测量工作。
二、结构组成
仪器光学影像仪通常由以下几个主要部分组成:
1.机械部分:包括工作台、立柱、底座等,用于支撑和调整被测工件的位置。
2.光学部分:主要包括连续变倍物镜、彩色CCD、照明系统等,用于将被测工件的影像放大并捕捉。
3.图像采集部分:通过CCD摄像系统采集影像特征,并将其传输到计算机进行处理。
4.计算机处理部分:安装有专用控制与图形测量软件的计算机,是整个设备的主体,负责读取位移数值并通过软件模块运算得到测量结果,并在屏幕上产生图形供操作员进行图影对照。
三、测量过程
1.准备工作:首先检查工作台是否复位,然后打开电源开关,打开电脑运行测量软件。
2.选择放大倍率:旋转连续变倍物镜的倍率调节圈,选择适当的放大倍率。
3.放置工件:将被测工件置于工作台玻璃中心位置附近,打开表面光源或透射光源,并调节至合适的亮度。
4.调整焦距:通过鼠标调节Z轴升降,使工件成像清晰。
5.测量操作:在软件上通过鼠标移动X轴和Y轴,使被测工件需测量的部分成像在显示器上,通过测量软件即可对工件的各尺寸参数进行测量。如果改变变焦物镜的放大倍率,必须重新选取比例尺。
四、注意事项
在使用仪器光学影像仪时,需要注意以下几点:
1.工作环境:仪器应放置在牢固、可靠的工作桌面上,远离震源,环境温度保持在20-25℃,湿度不超过75%RH。放置环境应避免大量灰尘,供电电源必须有接地保护。
2.仪器安装:仪器搬运时要小心谨慎,轻拿轻放。仪器放置完毕后,应调节仪器底脚,使仪器保持水平。松开工作台固定板和Z轴固定板,安装测绘软件和相关硬件,最后由工程人员进行X轴、Y轴、Z轴、光栅尺校正,完成安装。
3.维护保养:定期清洁仪器外部,保持仪器内部干燥,防止光学元件受潮。定期检查电源线和信号线是否有损坏,确保仪器正常运行。
五、应用领域
仪器光学影像仪广泛应用于各种精密工业领域,如模具、工具、弹簧、螺丝、齿轮、凸轮、螺纹、钟表、自动车床加工、航空等工业的制造、品管检验与学术研究及计量单位。它特别适用于产品研制开发、品质批量检测等领域。
六、优势特点
1.高精度:仪器光学影像仪能够对各种形状复杂的工件进行高精度测量,特别适用于精密零部件的微观检测与质量控制。
2.高效率:利用现代光电技术和计算机处理技术,仪器光学影像仪能够快速读取位移数值,并通过软件模块运算得到测量结果,大幅提高了测量效率。
3.多功能:仪器光学影像仪不仅能够进行长度和高度尺寸测量,还能进行角度和位置测量,具有坐标旋转、坐标平移等功能,满足多样化的测量需求。
综上所述,仪器光学影像仪以其高精度、高效率和多功能的特点,在现代工业生产和品质控制中发挥着重要作用。通过对光学投影和数字图像处理技术的综合运用,仪器光学影像仪能够满足各种复杂精密零部件的测量需求,是现代制造业中不可或缺的测量工具。