光學(xué)測(cè)量?jī)x的分類
光學(xué)測(cè)量?jī)x器作為非接觸測(cè)量代表,廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造的檢測(cè)過(guò)程,包括在線產(chǎn)品的幾何特征的高精度定位搜索測(cè)量,工件表面的質(zhì)量與外觀缺陷的檢測(cè),條形碼/二維碼讀取和360度全周圖像拍攝,OCR 單元的字符識(shí)別,借助藍(lán)色濾光鏡超高分辨率立體成像等。這些儀器拍攝的圖像,有充足的光量和對(duì)比信息,有助于大幅度簡(jiǎn)化降低安裝作業(yè)工時(shí)。以及對(duì)顏色色度濃淡大小的比較,二值化耐明亮度變動(dòng)的抽取,大幅增強(qiáng)了瑕疵的篩選能力。國(guó)內(nèi)外用于測(cè)量領(lǐng)域的光學(xué)儀器,主要分為三類:
1.投影測(cè)量?jī)x
這類測(cè)量?jī)x器是把光學(xué)或物體本身放大直接或者倒立成像于屏幕的儀器,有著較大的視場(chǎng)角和工作臺(tái)行程,清晰明亮的輪廓圖像,光學(xué)輪廓放大精度為±0.1%以下,表面為±0.15%以下,分辨率0.5um,適合測(cè)量軸類零件,二維平面的輪廓對(duì)比,測(cè)量速度快,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):體積大,工業(yè)集成化程度不高,不支持形位公差的測(cè)量,鏡頭放大倍數(shù)單一,需要人工更換??蓹z測(cè)長(zhǎng)度,直徑,距離,角度,倒角,槽,直線度,平行度等。
2. 光學(xué)坐標(biāo)測(cè)量?jī)x
這類測(cè)量?jī)x器是將被攝景物圖像成像在CCD/CMOS上,CCD/CMOS輸出反映物體大小或位置的脈沖信號(hào),此信號(hào)經(jīng)放大和二值化處理 傳送到計(jì)算機(jī),再有計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像采集和數(shù)據(jù)計(jì)算處理,顯示或輸出測(cè)量結(jié)果。這類儀器由圖像識(shí)別傳感器(以CCD/CMOS為技術(shù)為主),視覺(jué)圖像處理控制器,圖像處理的外圍設(shè)備(LED/熒光燈),顯示器/電源/XY平臺(tái)等硬件組成。
借助視覺(jué)圖像處理計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,這類儀器能進(jìn)行強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,先進(jìn)的光學(xué)CCD/CMOS圖像傳感技術(shù) ,測(cè)量系統(tǒng)模塊化的設(shè)計(jì),精密的傳動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)賦予光學(xué)測(cè)量機(jī)活躍于工業(yè)領(lǐng)域。適合測(cè)量各種平面工件,IC封裝BGA/CSP凸點(diǎn)高度高共面性,較小工件的表面幾何特征。缺點(diǎn):針對(duì)立體的工件測(cè)量高度需要調(diào)整焦距,金屬表面處理引起的壁面效應(yīng),結(jié)構(gòu)件內(nèi)部的測(cè)量需要調(diào)整工件,可測(cè)量工件長(zhǎng)度,直徑,距離,角度,形位公差的評(píng)定:圓度,位置度,同心度,平行度,同軸度,輪廓度等。
3. X-CT X射線斷層掃描坐標(biāo)測(cè)量?jī)x
這類測(cè)量?jī)x器將X 射線束對(duì)被測(cè)工件一定厚度層面進(jìn)行掃描,由探測(cè)器將接收到X線轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光,經(jīng)光電/數(shù)字信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)化是數(shù)字信號(hào),輸入計(jì)算機(jī)處理。成像技術(shù)整合到坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品無(wú)損可視化準(zhǔn)確測(cè)量,對(duì)工件內(nèi)部所有結(jié)構(gòu)幾何尺寸全面的高精密測(cè)量的同時(shí),還可以實(shí)現(xiàn)工件材質(zhì)的缺陷分析。可對(duì)塑料,陶瓷,復(fù)合材料,金屬等多種材質(zhì)制成的產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)損尺寸測(cè)量和裝配評(píng)估等。借助柵格斷層掃描技術(shù),X射線傳感器技術(shù),3D重構(gòu)技術(shù),精密的機(jī)械軸承及線性導(dǎo)軌系統(tǒng), X-CT 斷層掃描坐標(biāo)測(cè)量?jī)x開(kāi)創(chuàng)了測(cè)量領(lǐng)域新的參考標(biāo)準(zhǔn)。適合測(cè)量工件內(nèi)部外部工件尺寸,逆向工程3D模型的重構(gòu),工件裝配和結(jié)構(gòu)分析,3D工件可視化測(cè)量,材質(zhì)缺陷分析,零件失效分析。缺點(diǎn):體積大,X射線輻射產(chǎn)品需要有安全連鎖裝置。
光學(xué)測(cè)量技術(shù)是光學(xué)技術(shù),色彩處理技術(shù),測(cè)量技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、圖形處理技術(shù)和加工技術(shù)相結(jié)合,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和上述相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與成熟,近年來(lái)應(yīng)用應(yīng)用在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)制造以及檢測(cè)過(guò)程中。 快速的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取,非接觸無(wú)損的進(jìn)行圖像獲取,零件從內(nèi)而外的完整3D模型的獲取,強(qiáng)大的圖像處理,級(jí)的測(cè)量精度滿足工業(yè)測(cè)量的需要。廣泛應(yīng)用在汽車工程,材料,航空航天,軍工,國(guó)防等領(lǐng)域,為檢測(cè)IC微電路,材料分析,無(wú)紡布污點(diǎn),機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要檢測(cè)手段。