什么是影像仪、影像测量仪、二次元测量仪?

时间:2024-01-24 08:10:01 来源:德锐克精密工具有限公司

何为影像仪、影像测量仪、二次元测量仪?其实这三者间是没有什么区别,只是有不同的叫法而已。他们的正确学名是:影像测量仪。二次元影像仪又叫二次元影像测量仪,或者叫视频测量仪和视频测量机,是利用投影成像原理,并经过现代先进的电子CCD光学传感器将图像转化成数字影像信号传输至电脑,再通过相关软件实现1:1实物测量。

影像测量仪主要是应用在平面测量,即二次元测量,因此又叫二次元测量仪,简称二次元。利用光学原理成像,把待测物件的外型数据导入电脑,然后通过软件来进行物件测量。所以影像测量仪的简称又叫影像仪。手动影像测量仪是早期的测量仪器,本身技术含量较低,属于在市场上被逐步淘汰的测量仪器。然而取而代之的就是自动影像测量仪,自动影像测量仪是含有高级技术,具有高度自动化与智能化特点。

自动影像测量仪是在数字化仪器的基础加上了基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹去毛刺、自动测量合成,从而具有了自动测量、CNC走位、自动学习、批量测量等十分优异的功能。同时,基于机器视觉的自动对焦,可以满足于清晰造影下的辅助测高需要,亦可加入触点测头完成坐标测高。

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二、仪器工作原理及结构

二次元影像仪通过的CCD光学传感器将光信号转化为数字信号记录影像和光栅尺记录位移参数,再利用视频采集处理器和数据采集处理器将数字型号传输至电脑,之后经过影像测量仪软件在电脑上由操作人员逆向绘图并测量。影像仪之所以被称之为二次元是因为它实际绘制测量出来的只是当时产品放在仪器工作台上的俯视图,只能完成x和y方向上的二维尺寸测量或z方向上的高度测量。

                                                                  仪器总体结构(如图一):

图1  二次元影像测量仪二次元影像测量仪主要有支撑部分、视频部分、工作台部分及照明部分。

支撑部分包括大理石底座(7)、大理石立柱(10),机台支架(9);

视频部分包括镜头升降组(2),镜头,摄像机,旋转升降手轮(11),可实现对不同高度工件的测量;

工作台部分包括纵(X轴)、横(Y轴)向传动系统(2),V型导轨副(6),光栅位移传感器(10),工作台玻璃(1),大理石上层(5),工作台中层(4),通过旋转X、Y轴传动手柄(3)((9),开合手柄(8),可快速移动工作台(如图2)。

                                                                         图2  影像式测量仪工作台

电气部分由电源盒、转接盒和控制面板组成。

2.2..2.1 电源盒 (如图4)

2.2.2.2. 转接盒 (如图5)

2.2.2.3  控制面板 (如图6)

2.2.2.4  控制箱面板(如图7)

2.2.2.5 控制箱接口(如图8)

三、二次元的基本绘图及测量功能

1、基本测量:点、线、圆、弧、椭圆的测量;

2、抄数:CV曲线、曲线、二维抄数

3、标注:半径标注、直径标注、角度标注、线性标注、对齐标注:文本标注:坐标标注;

4、几何测量:两圆弧顶点距离、两直线的距离、垂直线、平行线、剪切直线、延长直线、两线交点、线圆交点、两圆交点、圆的切线、两圆切线、两线连接弧、角平分线

5、辅助功能:复制、全选、删除、移动、镜像、旋转

6、坐标系:设置客户坐标系、三点设定坐标系、坐标原点平移、坐标旋转;

7、形位公差:平面度、直线度、同心度、垂直度、真圆度

四、二次元的精度       

目前二次元影像仪的精度目前都是用线性精度和重复精度去衡量。线性精度实际上是指仪器工作台运动过程中光栅尺的计数产生的阿贝误差,这类误差的大小主要取决于光栅尺的精度和仪器加工安装时的误差决定的。当让这类误差在软件的强大功能下是可以实现精度补偿的。重复精度是指仪器工作台正向和反向运动到同一个点时光栅尺的技术误差,这类误差完全取决于光栅尺的重复精度及仪器的加工安装工艺了,是没法通过软件校准补偿的。

当然以上两种误差值并不能代表仪器的实际测量精度。影响仪器实际测量精度的因素很多,包括环境温度、湿度、震动,还有仪器本身的放大倍率,影像的清晰度、灯光的亮度、软件抓图的准确性及操作人员的人为误差等等。所以一般再选择仪器时选择的仪器线性精度在产品公差的1/10以下,这样才能保证测量的准确性。

五、仪器特点

1、测量范围广泛包括角度,孔距,周长面积及行为公差等等普通量具不能检测的属性

2、可以用来逆向绘制产品的二维结构,并保持成CAD图纸,对逆向工程很有帮助

3、适用于几乎所有固态产品的尺寸测量,并保证产品不会在测量工程中有损坏变形等

4、精度高,测量精度能达到微米以内

六、应用领域

二次元测量仪广泛应用于机械、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、连接器、端子、手机、家电、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、螺丝、弹簧、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、冲压件、筛网、试验筛、水泥筛、网板(钢网、SMT模板)等。

七、仪器使用及维护保养事项

1、不要擅自输入软件密码,修改软件的校准参数,除非得到我公司专业售人员的同意和指导。

2、使用完毕后,关闭表面光和透射光的电源,延长LED灯使用寿命。

3、仪器使用完毕后,罩上防尘罩,避免灰尘进入。

4、放置工件时,要轻拿轻放,防止玻璃台面、或大理石台面划伤。

5、工作台导轨,Z轴升降导轨要定期喷涂防锈油,防止生锈,影响机台精度。

6、如果仪器需要搬动,请将工作台固定板和Z轴固定板锁紧,方可进行。

7、仪器各紧固件及电气接插件都已经连接牢固,可靠、客户不得自行拆卸。

8、请尽量保持仪器放置区域的温度、湿度符合要求,以提高仪器使用寿命和测量精度

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