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微小零件的测量(2)

2009-12-21   中国金属加工在线(mw1950.com)

  视频测量系统通常具有三种照明类型:工作台照明、反光式照明(也称为同轴照明)以及可编程的环形照明。照明类型的选用取决于产品的复杂程度以及必须照亮表面的数量。

  工作台照明是最简单的照明方式(其照明效果非常像光学比较仪)。同轴照明光穿过透镜,主要用于照亮工件表面。最有用的照明方式是可编程控制的红、绿、蓝发光二极管的环形照明,利用不同颜色的光,很容易确定边缘或工件结构的变化。由于抛物线光环可独立于相机进行移动,因此能改变光线的入射角以获得最佳视场。

  三丰公司最新设计的Quick Vision Stream(QVS)系列视频测量机采用频闪照明替代CCD相机去捕获测量机运动过程中的图像,并用逐行扫描相机取代了标准的CCD传感器。

  QVS采用了新开发的高亮度LED闪光照明装置,因此能进行不间断的视频测量。当带着被测工件的工作台正好到达测量点时,一个短暂的高亮度闪光有效地“冻结”了运动,从而捕获具有完整、精确细节的工件清晰图像。所获得的图像可记录下每个工件的关键坐标。

  在一个应用实例中,QV Stream测量系统可以在45分钟内检测一个太阳能电池板上的30000个小孔,每个孔的尺寸、方位和位置都记录在案。

  QV stream系列根据测量范围的不同,有从300mm×300mm×250mm到600mm×650mm×250mm等多种规格,但仪器的分辨率都是0.1µm.

  Marposs公司的产品经理Frank Powell介绍说,该公司拥有可以测量直径1mm以下小孔的测量系统。“在使用这些仪器时,我们发现,微加工领域最难测量的两种产品是微型轴承和燃料喷嘴,通常其测量直径可小到0.5mm.”

  为了满足微加工领域的测量需求,Marposs公司开发了多种测量仪器,其中之一就是通过主轴的在线内径测量头Picothruvar.它用于内圆磨床上,与磨轮对向安装,可进入微小的内径空间进行测量。由于空间有限,磨轮和测头不能同时进入孔内,只能以磨削-测量-磨削的顺序交替进行。

  为了更有效地进行磨削加工,测量头中组合了连续曲线存储器。测头每一次与磨轮互换进行测量后,都要将测得的尺寸与前一次的测量结果进行比较,然后由放大器计算出工件尺寸的变化率,从而在适当的时间触发输出到磨床的控制信号。

  “孔径太小是一个最大的问题,”Powell表示,“由于无法使用接触式测头,因此只能采用气动量规。是否选用气动量规取决于孔径与孔深之比,例如,要测量一个直径2mm、深度20mm的孔,就必须采用气动量规。”

  “在某些情况下,无法进行在机测量。因此,对于0.5mm以下的微小外径,我们建议采用一种离线光学测量系统。该系统采用红外线的投影来测量尺寸,测量精度取决于相机的分辨率。”

  “另一个注意事项是:不要触摸工件。”Powell说,“带油污的手指甚至工人的体温都会影响测量精度。”

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关键词:微小零件,测量,仪器, | 作者 :

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