影像测量仪

影像测量仪
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高精度光学影像测量仪器
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结构组成
仪器特点
采用彩色CCD摄像机；
变焦距物镜与十字线发生器作为测量瞄准系统；
由二维平面工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统；
仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能，特别是工件摆正功能非常实用；
与电脑连接后，采用专门测量软件可对测量图形进行处理。
应用领域
仪器适用于以二维平面测量为目的的一切应用领域。这些领域有：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、螺丝、弹簧、仪器仪表、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、筛网、试验筛、水泥筛、网板（钢网、SMT模板）等。
ISO国际标准
影响影像测量仪精度的因素主要有精度指示、结构原理、测量方法、日常不注意维护等。 中国1994年实行了国际《坐标测量的验收检测和复检测量》的实施。具体内容如下：
第1部分：测量线性尺寸的坐标测量机;
第2部分：配置转台轴线为第四轴的坐标测量机;
第3部分：扫描测量型坐标测量机;
第4部分：多探针探测系统的坐标测量机;
第5部分：计算高斯辅助要素的误差评定。 在测量空间的任意7种不同的方位，测量一组5种尺寸的量块，每种量块长度分别测量3次所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。
最大允许探测误差(MPEP)：25点测量精密标准球，探测点分布均匀。最大允许探测误差MPEP值为所有测量半径的最大值。
ISO 10360-3 (2000) “配置转台轴线为第四轴的坐标测量机” ：对于配备了转台的测量机来说，测量机的测量误差在这部分进行了定义。主要包含三个指标：径向四轴误差(FR)、切向四轴误差(FT)、轴向四轴误差(FA)。
ISO 10360-4 (2003) “扫描测量型坐标测量机” ：这个部分适用于具有连续扫描功能的坐标测量机。它描述了在扫描模式下的测量误差。
大多数测量机制造商定义了"在THP情况下的空间扫描探测误差"。在THP之外，标准还定义了在THN、TLP和TLN情况下的扫描探测误差。 沿标准球上4条确定的路径进行扫描。最大允许扫描探测误差MPETHP值为所有扫描半径的最大差值。THP说明了沿已知路径在密度最大的点上的扫描特性。注：THP的说明必须包括总的测量时间，例如：THP = 1.5um (扫描时间是72 秒)。
ISO 10360-4 进一步说明了以下各项定义：
TLP: 沿已知路径，以低密度点的方式扫描。
THN: 沿未知路径，以高密度点的方式扫描。
TLN: 沿未知路径，以低密度点的方式扫描。
工作原理
影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术，具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能，影像地图目标指引，全视场鹰眼放大等优异的功能。同时，基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程，可以满足清晰影像下辅助测量需要，亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能，可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。
全自动影像测量仪
全自动影像测量仪，是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能，融合机器视觉软件的设计灵性，属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标扫描测量与SPC结果分类，满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求：更高速、更便捷、更精准的测量需要，解决制造业发展中又一个瓶颈技术。
全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段，具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意，拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能，依托数字化仪器高速而精准的微米级走位，可将测量过程的路径，对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。全自动影像测量仪可以轻松学会操作员的所有实操过程，结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能，可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点，具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位，频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来，成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。
全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式，并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图，实现点哪走哪的全屏目标牵引，测量结果生成图形与影像地图图影同步，可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差，并对其进行标定，从而提高关键数据的批测精度。全自动影像测量仪有着友好的人机界面，支持多重选择和学习修正。
全自动影像测量仪优秀性能使其在各种精密电子、晶圆科技、刀具、塑胶、弹簧、冲压件、接插件、模具、军工、二维抄数、绘图、工程开发、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、高等院校、科研院所等领域具有广泛运用空间。
选购方法
有许多客户都在为如何挑选影像测量仪的型号品牌所困扰，其实最担心就是影像测量仪的质量和售后。国内影像测量仪的生产商大部分都集中在广东地区，研发的软件功能大部分相似，客户可以不用担心，挑选一款能够满足需要测量的产品行程就行了。根据需要来选择要不要自动或者手动，手动的就比较便宜，全自动的大概要比手动贵一倍左右。
挑选影像测量仪最重要看显像是不是清晰，以及精度是否达标(一般精度选择标准为公差带全距的1/3~1/8)。将所能捕捉到的图象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，由操作人员用鼠标在电脑上进行快速的测量。有的生产商为了节约成本可能会采用国产的，造价比较低，效果就稍微差点。
常见故障及原因
故障
1、蓝屏；
2、主机和光栅尺、数据转换盒接触不良造成无数据显示；
3、透射、表面光源不亮；
4、二次元打不开；
5、全自动影像测量仪开机找不到原点或无法运动。
原因
由于返厂维修周期长，价格昂贵，最重要的是耽误了客户的正常的工作。造成问题出现的原因很多，但无外乎以下原因：
1、操作软件文件丢失或CCD视频线接触不良；
2、光栅尺或数据转换盒损坏；
3、电源板损坏；
4、加密狗损坏或影像测量仪软件操作系统崩溃。
以上问题可能是只出现一个，也有可能几个问题一起出现。
软件种类
二次元测量仪软件在国内市场中种类比较多，从功能上划分主要有以下两种：
二次元测量仪测量软件与基本影像仪测量软件类似，其功能特点主要以十字线感应取点，功能比较简单，对一般简单的产品二维尺寸测量都可以满足，无需进行像素校正即可直接进行检测，但对使用人员的操作上要求比较高，认为判断误差影响比较大，在早期二次元测量软件中使用广泛。
2.5D影像测量仪在影像测量领域我们经常可以听到二次元、2.5次元、三次元等各种不同的概念，所谓的二次元即为二维尺寸检测仪器，2.5次元在影像测量领域中是在二维与三维之间的一种测量解决方案，定义是在二次元影像测量仪的基础上多加光学影像和接触探针测量功能，在测量二维平面长宽角度等尺寸外如果需要进行光学辅助测高的话提供了一个比较好的解决方案。
仪器优点
1、装配2个可调的光源系统，不仅观测到工件轮廓，而且对于不透明的工件的表面形状也可以测量。
2、使用冷光源系统，可以避免容易变形的工件在测量是因为热而变形所产生的误差。
3、工件可以随意放置。
4、仪器操作容易掌握。
5、测量方便，只需要用鼠标操作。
6、Z轴方向加探针传感器后可以做2.5D的测量。
测量功能
1、多点测量点、线、圆、孤、椭圆、矩形，提高测量精度；
2、组合测量、中心点构造、交点构造，线构造、圆构造、角度构造；
3、坐标平移和坐标摆正，提高测量效率；
4、聚集指令，同一种工件批量测量更加方便快捷，提高测量效率；
5、测量数据直接输入到AutoCAD中，成为完整的工程图；
6、测量数据可输入到Excel或Word中，进行统计分析，可割出简单的Xbar-S管制图，求出Ca等各种参数；
7、多种语言界面切换；
8、记录用户程序、编辑指令、教导执行；
9、大地图导航功能、刀模具专用立体旋转灯、3D扫描系统、快速自动对焦、自动变倍镜头；
10、可选购接触式探针测量,软件可以自由实现探针/影像相互转换，用于接触式测量不规则的产品,如椭圆、弧度 、平面度等尺寸；也可以直接用探针打点然后导入到逆向工程软件做进一步处理。
11、影像测量仪还可以检测圆形物体的圆度、直线度、以及弧度；
12、平面度检测：通过激光测头来检测工件平面度；
13、针对齿轮的专业测量功能
14、针对全国各大计量院所用试验筛的专项测量功能
15、图纸与实测数据的比对功能
维护保养
1、仪器应放在清洁干燥的室内（室温20℃±5℃，湿度低于60%），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，影响仪器性能。
2、仪器使用完毕，工作面应随时擦干净，最好再罩上防尘套。
3、仪器的传动机构及运动导轨应定期上润滑油，使机构运动顺畅，保持良好的使用状态。
4、工作台玻璃及油漆表面脏了，可以用中性清洁剂与清水擦干净。绝不能用有机溶剂擦拭油漆表面，否则，会使油漆表面失去光泽。
5、仪器LED光源使用寿命很长，但当有灯泡烧坏时，请通知厂商，由专业人员为您更换。
6、仪器精密部件，如影像系统、工作台、光学尺以及Z轴传动机构等均需精密调校，所有调节螺丝与紧固螺丝均已固定，客户请勿自行拆卸，如有问题请通知厂商解决。
7、软件已对工作台与光学尺的误差进行了精确补偿，请勿自行更改。否则，会产生错误的测量结果。
8、仪器所有电气接插件、一般不要拔下，如已拔掉，则必须按标记正确插回并拧紧螺丝。不正确的接插、轻则影响仪器功能，重则可能损坏系统。
测量方式
1、物件被测面的垂直测量
2、压线相切测量
3、高精度大倍率测量
4、轮廓影像柔和光测量
5、圆及圆弧均匀取点测量