光学和视频测量仪器的技术进展

发布时间:2010-09-26

在过去的几十年里,很少有其它检测仪器像光学投影比较仪那样测量快捷、使用方便。光学投影比较测量是将投射到投影屏上的工件放大轮廓与绘制有按比例放大的工件正确外形及公差带的透明胶片进行对比,以直接判定工件合格与否。虽然随着采用电子技术、精度更高的几何形貌测量技术的发展,光学比较测量这种简单的检测方式已显得有些过时,但投影比较仪仍然是生产车间最常用的视觉检测仪器。

与此同时,其它高技术测量仪器的测量能力在不断提高,如基于视频摄像机的视觉检测系统能够降低操作者的人为误差,使微小的工件形貌可见和可测。虽然并非在所有加工场合都需要使用这些仪器的全部功能,但在需要检测工件的细微结构或进行三维测量时,这些测量功能的价值就显示出来。当采用基本型投影比较仪或视觉检测系统无法对被测工件形貌进行充分照明时,仪器开发商就开始着手增加仪器的测量功能,将其检测能力升级到更高水平。

关于光学投影比较仪将被淘汰的说法不仅言过其实,而且是完全错误的。事实上,近年来出现了购买和使用投影比较仪的热潮,拥有十几台以上投影比较仪的生产厂家在不断增加。投影比较仪的流行基于一个简单而为大家所熟知的事实:使用方便,非常适合在生产车间现场使用。目前,投影比较仪的销售量并不逊于甚至超过了视觉测量系统的销售量(虽然年轻一代的人可能更欣赏视频摄像机和监视器)。

OGP(Optical Gaging Products)公司的专家指出,在视频测量机上加装触发式测头和/或激光测头后,可以大大增强测量机的测量能力。视频系统在边缘测量上具有优势,而触发式测头、扫描测头和激光测头能提供表面轮廓测量,采用一套测量软件对不同测头获得的测量信息进行综合处理后,就可以方便地将加工后工件的检测结果与CAD文件进行比较。

OGP公司的SmartScope系列视频测量机就集成了多种传感测头系统。例如,SmartScope Flash 500是一种小型多测头测量系统,可以配备用于非接触轮廓测量的TTL激光测头。该系统的测量范围为500mm×450mm×200mm(Z轴可扩展至300mm)。SmartScope Quest 600的可选测头还包括一个触测力为毫克级的微测头,可用于测量易碎或敏感工件的微小形貌,该系统X、Y、Z工作台的移动范围为450mm×610mm×200mm。

软件升级是管理多传感测头测量能力的关键。事实上,基于工件的CAD文件来编制测头的测量路径是可以实现的。目前已开发出了用于OGP测量系统的CAD软件,利用该软件可高效、简便地创建和处理测头路径。OGP公司的SmartCAD 3-D软件使用户能按照工件的CAD文件选择被测形貌,并在此基础上编制测头路径。测量程序的编制既可在测量机上进行,也可以脱机方式在PC机上完成。