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如何提高影像測(cè)量?jī)x測(cè)量精度

2024年12月28日 10:06:12      來(lái)源:廣州市??扑甲詣?dòng)化設(shè)備有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái)      閱讀量:18

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 影像測(cè)量?jī)x是近十年來(lái)發(fā)展為快速的幾何光學(xué)測(cè)量?jī)x器,它是一種基于光學(xué)投影原理,結(jié)合應(yīng)用現(xiàn)代光電技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù),完成對(duì)工件邊緣輪廓進(jìn)行瞄準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度尺寸測(cè)量的二維平面坐標(biāo)位置測(cè)量?jī)x。該儀器能地檢測(cè)各種形狀復(fù)雜工件的輪廓和表面形狀尺寸、角度及位置,特別是精密零部件的微觀檢測(cè)與質(zhì)量控制,適用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、逆向工程、品質(zhì)檢測(cè)等領(lǐng)域。電子和圖像處理技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,為影像測(cè)量?jī)x的多功能、高精度和自動(dòng)化程度提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐作用。應(yīng)用于工廠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的影像測(cè)量?jī)x,通常其分辨力為0.001m,測(cè)量不確定精度一般為(3+L/200 )μm左右。

首先分析影像測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)組成

影像測(cè)量?jī)x一般由機(jī)械、照明、測(cè)長(zhǎng)、圖像采集、計(jì)算機(jī)和測(cè)量軟件等六部分組成,其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

影像測(cè)量?jī)x一般具有較大的測(cè)量范圍,通常配備有(0.7╳ ~ 4.5╳)的變焦物鏡,照明光源除了常的底光和頂光外,還有環(huán)形照明光,適合于底光和頂光都不能有效照明時(shí)應(yīng)用。

其次影像測(cè)量?jī)x的誤差來(lái)源

在影像測(cè)量?jī)x上的測(cè)量均是單軸或二維平面坐標(biāo)的測(cè)量,測(cè)量時(shí)先對(duì)焦,后對(duì)準(zhǔn),再讀數(shù)后計(jì)算處理。讀數(shù)來(lái)自于標(biāo)尺即光柵系統(tǒng),對(duì)焦對(duì)準(zhǔn)依靠顯微鏡光學(xué)系統(tǒng),還有一個(gè)直接影響測(cè)量效果和精度的照明光源,因?yàn)椋谟跋穹椒y(cè)量的儀器,如果被測(cè)件不能被有效正確的照明,則測(cè)量的結(jié)果顯然要偏離其真實(shí)尺寸。除前述因素外,環(huán)境條件也是制約測(cè)量精度不可忽視的因素?;谏鲜龇治觯梢詺w納出以下幾個(gè)方面的誤差來(lái)源:

    1)光柵計(jì)數(shù)尺的誤差;

    2)工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)存在的直線度、角擺帶來(lái)的誤差;

    3)工作臺(tái)兩測(cè)量軸垂直度帶了的誤差;

    4)微鏡光軸與工作臺(tái)面不垂直帶了的誤差;

    5)測(cè)量室溫度偏離20℃參考溫度帶來(lái)的誤差;

    6)光源照明條件的變化帶來(lái)的對(duì)焦和對(duì)準(zhǔn)誤差。

在這幾種因素中,前四項(xiàng)誤差,是硬件誤差,在儀器制造過(guò)程中已經(jīng)形成并固定下來(lái),一般無(wú)法改變;溫度影響帶來(lái)的誤差,通過(guò)控制測(cè)量室的溫度和等溫過(guò)程來(lái)減小其影響。

后一項(xiàng)則常被忽視,而在實(shí)際測(cè)量中,當(dāng)光源照明條件改變時(shí),直接影響被測(cè)工件的照明效果和影像質(zhì)量,主要是因?yàn)橛跋駵y(cè)量?jī)x的圖像是通過(guò)CCD接收,盡管CCD具有自動(dòng)調(diào)節(jié)增益的功能,但當(dāng)亮度過(guò)大時(shí)即失去調(diào)節(jié)功能,導(dǎo)致被測(cè)工件影像在縮小,當(dāng)亮度過(guò)低時(shí),工件影像反而變大。這種影響,對(duì)于測(cè)量具有重復(fù)圖形結(jié)構(gòu)之間的間距時(shí),只要整個(gè)測(cè)量過(guò)程中照明條件保持不變,其影響可以忽略,因?yàn)槊總€(gè)重復(fù)圖形結(jié)構(gòu)都同時(shí)在變大或變小,間距的測(cè)量計(jì)算直接消除了影像變形的影響,如測(cè)量玻璃尺、網(wǎng)格板刻線間距;除了這種特殊情形外,如測(cè)量圓的直徑、工件的長(zhǎng)度和寬度,都將帶來(lái)明顯的誤差。

為了滿足廣大高精度客戶的測(cè)量需求,??扑纪瞥隽?font face="Times New Roman">GM-7060系列超高精度影像測(cè)量?jī)x,此款設(shè)備采用晶元光罩技術(shù),無(wú)需光柵尺和編碼器,軟件工作平臺(tái),全部通過(guò)軟件補(bǔ)償精度,幾乎不受機(jī)械誤差及阿貝誤差的影響。這項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)獲得世界多國(guó),廣泛應(yīng)用于PCB板、線路板、沖壓件精密計(jì)量;量值傳遞等高精度測(cè)量領(lǐng)域。

 

 

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