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二次元顧名思義就是只能測量以載物臺面為基準(zhǔn),儀器量程范圍內(nèi)的二 維平面幾何尺寸,包括產(chǎn)品的輪廓尺寸和表面尺寸。其測量的幾何元素包括點(diǎn)、線、圓、角、圓弧和他們之間的基本幾何關(guān)系,以及點(diǎn)的坐標(biāo)位置,直線度、垂直度,圓度 、同心度等形位公差。也可以作為逆向繪圖工具繪制出產(chǎn)品的鳥瞰圖。
影像測量儀市面上品種繁多,但各種不同儀器的功能、精度、使用側(cè)重點(diǎn)也不同。此文簡單介紹如何選擇更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用的影像測量儀。
一、影像測量儀分類
1、按操作方式:手動型、半自動型、全自動型、一鍵式。
2、按測量功能: 二次元、2.5 次元、 復(fù)合式二次元。
二、影像測量儀原理和功能簡介
1、 手動型影像測量儀:以手動移動工作平臺調(diào)整產(chǎn)品在視頻區(qū)位置,并手動調(diào)整清晰度。手動影像測量儀可以是二次元、2.5次元和復(fù)合式二次元。
優(yōu)點(diǎn):操作方便簡單,移動的速度快慢可人為控制,定位精度較高。
從小為零部件到大型結(jié)構(gòu)件都可測量,且受到材質(zhì)的影響較小。尺寸測量形式比較廣泛,不僅可以測量輪廓尺寸,更方便對產(chǎn)品表面尺寸的測量,而且不會因產(chǎn)品表面的強(qiáng)反光和影像的不清晰而不能抓圖。
適合產(chǎn)品公差變化比較大的產(chǎn)品測量。價(jià)格相對比較便宜,結(jié)構(gòu)和性能比較穩(wěn)定,出問題的概率小。
缺點(diǎn):測量效率低,尤其是對大尺寸多尺寸的輪廓尺寸測量時。針對多個同種產(chǎn)品測量時每次需要重復(fù)繪圖測量過程,應(yīng)用不方便。對于大行程的儀器,操作員在操作XY軸時,對Z軸的操作比較困難。
2、半自動影像測量儀是以手動移動工作平臺調(diào)整產(chǎn)品在視頻區(qū)位置,但通過鼠標(biāo)或操作桿控制影像清晰度和高度測量。半自動影像儀通常是行程較大的2.5次元。
優(yōu)點(diǎn):解決了大行程手動影像測量儀Z軸的不方便操作性。對測量高度、深度、平面度及對焦的操作既快捷又方便。
缺點(diǎn):對小行程的半自動機(jī)型操作上并沒有帶來大的方便,因?yàn)樾⌒谐痰膬x器通常不是一體的,在操作XY的時候還要用鼠標(biāo)控制Z軸,可操作性不好。
3、全自動影像測量儀是以馬達(dá)為動力,并用軟件程序控制XY軸工作臺及Z軸高度移動。如果配上自動的變倍鏡頭可實(shí)現(xiàn)自動連續(xù)的變焦。 全自動影像測量儀適合各種量程的機(jī)型,通常是帶有高度測量功能的2.5次元或加裝激光和探針的復(fù)合式影像測量儀。
優(yōu)點(diǎn):不受儀器量程的影響,各種行程的影像儀均可以實(shí)現(xiàn)自動。操作比較方便,只需要控制鼠標(biāo)或操作桿就可以控制儀器行程內(nèi)的所有運(yùn)動??梢跃幊虦y量,只需第一次測量產(chǎn)品時編好測量步驟等程序,下次測量就可以直接儀器自動測量和自動判斷公差,效率比較高,適合批量測量。位置定位可編程記憶,所以重復(fù)測量的精度比較高。沒有人為的繪圖測量誤差,測量結(jié)果的可靠性能較好。適合產(chǎn)品尺寸多且復(fù)雜的產(chǎn)品測量。測量數(shù)據(jù)和圖紙可以自動保存,并可以按客戶需求直接輸出相應(yīng)格式的報(bào)表。
缺點(diǎn):對產(chǎn)品輪廓尺寸的測量編程測量比較方便簡單,但在對產(chǎn)品的表面尺寸測量時受到的材質(zhì)和形狀限制比較多,容易出現(xiàn)會錯圖,導(dǎo)致測量出現(xiàn)錯誤。對于一致性不好或是公差變動范圍比較大的產(chǎn)品,測量起來就不是很方便,時常會出現(xiàn)繪圖錯誤,且不易修改,需從新測量,嚴(yán) 重影響測量效率。對尺寸較少結(jié)構(gòu)較簡單的產(chǎn)品測量反而沒有手動機(jī)方便。價(jià)格比較貴,事故概率相對手動機(jī)較多,售后的成本也較大。
4、一鍵式影像測量儀又被稱為閃測影像儀,是在2013年前后才發(fā)展起來的一種新的影像測量儀形式。 一鍵式影像測量儀的原理是通過一個大視角遠(yuǎn)心鏡頭將產(chǎn)品輪廓影像縮小數(shù)倍或數(shù)十倍后傳遞至幾百萬像素高分辨率CCD相機(jī)上,再由有著強(qiáng)大計(jì)算能力的后臺繪圖測量軟件完成按照預(yù)先編程指令快速抓取產(chǎn)品輪廓圖后,與以高像素相機(jī)微小像素形成的標(biāo)尺進(jìn)行對比后計(jì)算出產(chǎn)品尺寸。機(jī)身結(jié)構(gòu)簡單,不需要位移傳感器光柵尺,僅需大視角大景深的遠(yuǎn)心倍率縮小鏡頭、高像素的CCD相機(jī)和計(jì)算能力強(qiáng)大的后臺軟件。
優(yōu)點(diǎn):測量速度極快,能在2到5秒內(nèi)完成100個以內(nèi)的尺寸的繪圖、測量及公差的評價(jià),效率是傳統(tǒng) 二次元影像測量儀的數(shù)十倍。避免了因測量行程增大而受到影響阿貝誤差。重復(fù)測量精度高,解決了同一個產(chǎn)品反復(fù)測量數(shù)據(jù)一致性差的現(xiàn)象。儀器結(jié)構(gòu)簡單,不需要位移標(biāo)尺光柵尺,在測量過程中也不需要移動工作臺,所以儀器的穩(wěn)定性能很好。
缺點(diǎn):測量的量程范圍較小,它的測量量程在保證高精度的情況下不大于130毫米。測量功能比較窄,僅適合平面基本幾何尺寸的測量和公差的評價(jià)。對產(chǎn)品要求比較高,對于產(chǎn)品輪廓不光滑、不精細(xì)的產(chǎn)品測量的誤差比較大。價(jià)格比較昂貴。