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二次元影像测量仪的用途测量功能及测量原则

发布时间:2020-02-15 16:49:25

二次元影像测量仪的用途,测量功能及测量原则

二次元影像测量仪是属于高精密测量检测仪器,二次元影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上,依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后,变成了具有软件灵魂的测量大脑,是整个设备的主体。二次元影像测量仪使用本身的硬件(CCD,目镜,物镜数据线,视频采集卡)将所能捕捉到的图像通过数据线传输到电脑的数据采集卡中,之后由软件在电脑显示器上成像,由操作员用鼠标在电脑上进行快速的测量。作为精确到微米级的测量仪器,后期的使用和维护保养中需要格外注意。如果使用和维护不当,不仅会缩短影像测量仪的使用寿命,而且测量精度也无法得到保证。下面来为大家介绍二次元影像测量仪的用途、测量功能、测量原则、详细操作步骤、安全注意事项、与2.5次元测量仪的区别、常见故障及日常维修、发展趋势。

二次元影像测量仪的用途

1、二次元影像测量仪多数用于测量二维尺寸。广泛应用在各种不同的精密产业中。 影像测量仪适合各种精密单、双面、多层电路板、 软板以及五金件、冲压件、压合板各种硬、塑料件等平面尺寸之精密测量。影像测量仪结合机、光、电一体将工件摄入电脑处理放大倍,显示于屏幕上,可以直接照相存档或作表面观察、量测、绘图、其测量数据可作SPC统计,制成EXCEL报表,绘制图档可转成CAD图运用。

2、二次元影像测量适用于以二坐标测量为目的的一切应用领域,广泛应用于配件、家电制品、连接器、机械配件、精密夹治具、塑胶、仪表、机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器,磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、端子、、计算机(电脑)、液晶电视(LCD)、印刷电路板(线路板、PCB)、汽车、医疗器械、钟表、仪器仪表等,测量的产品也涉及多个行业。

二次元影像测量仪的测量功能

1、自动抓取测量功能(自动捕捉点、线、圆,圆弧等)将工件放置在软件主界面中时,只需选取相应的绘图命令,软件智能精准地自动绘出工件实时影像中的线、圆等图元,这种绘图方法较肉眼取点更精准更快速,而且避免了人为误差。

2、基于智能图像处理的高精度光学辅助对焦和测高功能:

具备自动和手动对焦功能,选定目标区域后自动或手动移动Z轴,可搜索到最清晰位置。软件自动捕捉、判别,将人为误差降至最低。

3、地图功能

人性化的地图导航功能可以帮助你在大工件上快速定位局部位置,缩短了操作需要的寻找时间。打开地图可以虚拟测量或导航。

4、全自动及手动CNC测量

CNC编程测量分为全自动和手动模式,在全自动CNC模式下,进行大批量工件检测时,只需要对测量过程进行一次编程即可自动进行多次全自动重复测量。对于手动工作台采用手动CNC模式,可实现模拟CNC的自动测量功能,提高工作效率。

5、阵列测量

阵列测量可以对同一工件上阵列分布的部分进行自动测量,只需对阵开分布的部分进行编程并对阵开分布规则设置后即可自动进行测量。

6、图纸比对

打开CAD设计图纸,与实际影像不吻合,使用图纸比对中的摆正功能可以将打开的图纸与影像重合。使用摆正后的图形,可以进行测量或做简单比对。

7、SPC统计

内置SPC(统计过程控制)功能,可以在测量后读取指定的测量数据,生成X-R、Xm-R等控制图,并计算最大值,最小值、平均值、标准差、偏移值、Ca、Cp、Cpk等统计系数。

二次元影像测量仪的测量原则

1、基本测量原则

在实际测量中,对于同一被测量往往可以采用多种测量方法。为减小测量不确定度,应尽可能遵守以下基本测量原则:

(1)阿贝原则:要求在测量过程中被测长度与基准长度应安置在同一直线上的原则。若被测长度与基准长度并排放置,在测量比较过程中由于制造误差的 存在,移动方向的偏移,两长度之间出现夹角而产生较大的误差。误差的大小除与两长度之间夹角大小有关外,还与其之间距离大小有关,距离越大,误差也越大。

(2)基准统一原则:测量基准要与加工基准和使用基准统一。即工序测量应以工艺基准作为测量基准,终检测量应以设计基准作为测量基准。

2、最短链原则

在间接测量中,与被测量具有函数关系的其它量与被测量形成测量链。形成测量链的环节越多,被测量的不确定度越大。因此,应尽可能减少测量链的环节数,以保证测量精度,称之为最短链原则。 当然,按此原则最好不采用间接测量,而采用直接测量。所以,只有在不可能采用直接测量,或直接测量的精度不能保证时,才采用间接测量。 应该以最少数目的量块成所需尺寸的量块组,就是最短链原则的一种实际应用。 最小变形原则:测量器具与被测零件都会因实际温度偏离标准温度和受力(重力和测量力)而产生变形,形成测量误差。 在测量过程中,控制测量温度及其变动、保证测量器具与被测零件有足够的等温时间、选用与被测零件线胀系数相近的测量器具、选用适当的测量力并保持其稳定、选择适当的支承点等,都是实现最小变形原则的有效措施。

二次元影像测量仪详细操作步骤

1、开机前应检查电脑主机,显示屏,测量台电源插头是否连接。

2、打开电脑主机电源开关,启动计算机,进入YR-YCSPC软件操作系统。

3、点击二次元主程序→Yanuxnig(图2)此时,显示频上出现“找零位”对话框,点击“确定”,移动X ,Y,θ轴的移动手柄,待程序找到零点时候,对话框自动消失。

4、进入最常用图形模式中,使用鼠标滚轮点屏幕上 “中”,调节辅助灯光的明暗,使被测物件成像清晰可见。

5、将被测物体放在玻璃载物台上,慢慢的调节X,Y,Φ三个方向轴移动手柄,让被测物件清洗稳定的呈现在相框中,(注意:请勿直接调节θ轴上面变焦摄像头。然后选择工具栏的测量及其他工具对物件进行处理。

6、使用完毕后,关闭摄像头的辅助灯,即将“中”调到0。退出YR-YCSPC软件操作系统,关闭计算机。将载物玻璃台清洁干净,移动X,Y轴使载物剥离台回到初始位置。

二次元影像测量仪安全注意事项

1、在工作台等可移动部件的运动行程上不能放置工具或其他物品,禁止将无关的重物放在设备上。

2、不允许随便更改影像测量仪的设定工作参数。

3、触摸屏应避免磁性物质接近。

4、不允许移动或拔除主机上的USB程序控制U盘,也不允许将外带的U盘,记忆卡等连接主机。

5、必须按正常开关机程序进行操作,以防测量应用程序及数据丢失。

6、在运行中出现某一轴运行不畅,切勿用力拽拉,检查轴上是否有杂物或其他异常,若无法正常运转,请通知设备部相关人员进行维修。

二次元影像测量仪与2.5次元测量仪的区别

随着国内工业深入发展对测量仪器的需求也越来越广泛,无论是从事模具,塑胶,五金,冲压,电子等各个领域只要涉及精密尺寸要求都需要通过尺寸量测设备进行验证产品的研发加工精度是否合格,在这过程中品质检测人员经常会遇到二次元测量仪,2.5次元测量仪,三次元测量仪等设备的概念,如刚接触这些概念很难真正的理解区分。

1、二次元测量仪又称“影像测量仪”主要是对精密零件的长宽角度等二维尺寸量测,在一些特殊领域还能用于产品的二维尺寸抄数生产CAD图。就拿我们祥兴二次元测量仪来说采用的大理石底座及立柱大大提供了产品稳定性受温度影响小,由于是二维尺寸量测一般需要检测的产品都比较小最常用祥兴XVM-3020机型性价比也算是最高的。

2、2.5次元测量仪是二次元测量仪的升级版本,在早期的概念中二次元测量仪就是XY数据读数,2.5次元测量仪就是XYZ三轴读数,随着仪器功能的完善目前我们所说的2.5次元测量仪已经不仅仅满足于Z轴读数的简单功能,而是在二次元测量仪的基础上加了进口测高探头对产品的高度深度台阶进行更有效的检测。

3、三次元测量仪目前市场上有几种不同的概念,一种是三次元测量仪就是“三坐标测量仪”采用探针接触测量功能可以对产品的三维立体尺寸进行全方位的检测,特别是在产品的球面,曲面位置度等方面功能突出;还有一种常见的三次元测量仪概念就是指“全自动影像测量仪”Z轴可以自动对焦XYZ都有读数,使用上在二次元或2.5次元的基础上对了Z轴自动对焦及产品编程批量检测的功能。

二次元影像测量仪的常见故障及日常维修

1、升降传动故障。常见的有升降有异响、无法上升、下降,下降时有坠落感,弹跳、传动时空回间隙大、微调不传动、投影屏框松动等。

2、工作台故障。一般容易出现光杆空转、光杆传动有弹跳、磨擦传动时不顺、工作台运动有响声、工作台运动有卡滞现象等。解决故障时,要要找出故障原因,再对症下药。可调整弹簧的螺丝松紧、更换轴承、新上油、加润滑油、更换光杆、调节或更换光杆支架等方式来解决。

3、投影屏故障。旋转有声响时,可清理端面上的杂质(如锈渍),换新定位轴承等。旋转时磨擦力大,可松开锁紧螺丝,或换磨擦转。旋转不均匀时,可换新度盘座、磨擦轮、磨擦轮轴等。投影屏旋转不计数时,可扭紧角度磨擦机械,焊接好信号线,接好接插等。

4、投影成像故障。成像模糊、成像有暗区、影像有黑斑、成像对比光线暗等,可以对物镜、投影屏、工作台玻璃、聚光镜、反光镜等进行清洗。对灯丝进行调节或更换,如果灯泡电源电压过低,则加装总电源稳压器。

5、影像成像故障。显示黑屏时可查看电源线是否接好,电源电压等,插紧显示器信号线,如有零件损坏则需要更换显示器或者十字线产生器。当物镜变倍时十字线与描准点偏移大时,重调锁镜筒的螺丝钉,或者换镜筒。当出现被测工作的某一边有暗影时,可调节摄像机或者玻璃四个角上的螺丝,摆正工件。

6、电气故障。常见故障有灯泡不亮、轴流风机不转动、易烧灯泡、易烧保险丝、变压器过热,损坏等。

7、电子故障。如电箱按键失灵,可系统总清、换新面膜;如轴不计数,可换滑座或OP板或整个尺、重新接一下信号线、换主机板等。如数码管缺笔划,则需更换或维修。

8、精度故障。包括X.Y.Z轴精度不准、两坐标测量精度差、角度示值误差大、不同平面测量误差大等。应对此类故障,要注意校正和调整。

如果想让影像测量仪少发生故障,就要注重平时对仪器进行保养。仪器存放环境相当重要,应放在清洁干燥、适当恒温的房间里,避免光学零件表面发霉、金属零件生锈、尘埃杂物剥落等。光学件表面要保持清洁,不可以用手触摸,要经常进行清洁。

二次元影像测量仪发展趋势

1、影像测量仪结构设计的创新及材料的替换

通过优化结构以提高产品刚性,减轻运动部件的重量;用密度与杨氏模数之比低的材料、薄壁空心结构等来替换传统的花岗岩,较轻质的材料降低了运动惯性。所以铝、陶瓷、人工合成材料在影像测量仪中得到了广泛的应用。

2、高速的动态性能要求提高动态补偿能力

动态误差与影像测量仪的结构参数和运动规程紧密相关。所以在研究产品特性时,既可以通过改进影像测量仪的结构设计,提高控制系统性能,可以达到高速测量的同时也可以保证高精度。

3、非接触式侧头测量方式的应用

在传统触测下,由于工件与测头的接触速度不能过快,这就极大的限制了测量速度。扫描测量方式虽比点位测量方式的效率提高很多,但仍受到触测的限制。非接触测头的应用,可避免频繁的加速、减速、碰撞等,很大程度上提高了测量速度。另外从可靠性与安全性考虑,非接触测头也有更大的优越性。

4、脱机编程技术的广泛使用

所谓脱机编程技术,就是在编程技术的辅助下,不需要上影像测量仪,就能在三维图形的环境下完成对测量程序的编制工作,这样不但有效地提高了影像测量仪的实际使用效率,同时也提高了测量程序的编制效率。脱机编程技术的应用使测量的准备工作与生产准备及生产过程同步,从而节约了更多的测量机时,提高了生产效率。

上述是为大家讲解的二次元影像测量仪的用途、测量功能、测量原则、详细操作步骤、安全注意事项、与2.5次元测量仪的区别、常见故障及日常维修、发展趋势。当然,下个月延长二次元影像测量仪的使用寿命,必须对其加以保养,要注意防尘、防腐蚀、防潮、防震动,影像仪上部不得放置其它无关物品;仪器应放在清洁干燥的室内(室温℃,湿度低于30%~75%),避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨,从而影响仪器性能;仪器的传动机构及运动导轨、应定期上润滑油,使其运动顺畅,保持良好的使用状态;玻璃工作台及油漆表面的脏污,可以用中性清洁剂与清水擦拭干净。最后,二次元影像测量仪的LED光源使用寿命很长,但如果发现灯源烧坏等情况,及时联系生产厂家,由专业人员进行更换。

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