一、引言
隨著現代工業的快速發展,精密測量技術已經成為保證產品質量和工藝水平的關鍵因素。軸類零件作為機械制造業中的重要組成部分,其精度和可靠性直接關系到整個機械系統的性能和壽命。傳統的軸類測量方法,如千分尺、游標卡尺等,已經難以滿足現代工業對高精度、高效率測量的需求。因此,軸類光學測量儀作為一種新型的精密測量工具,憑借其高精度、非接觸、快速測量等優點,正逐漸成為工業檢測技術的新篇章。
二、概述
軸類光學測量儀是一種基于光學原理的精密測量設備,通過光學傳感器對軸類零件的尺寸、形狀、位置等參數進行測量。它利用激光、光纖、CCD相機等光學元件,將軸類零件的表面輪廓信息轉換為電信號,再經過計算機處理得到測量結果。
軸類光學測量儀具有以下主要特點:
1、高精度:光學測量儀的精度通常遠高于傳統機械測量工具,能夠滿足現代工業對精密測量的需求。
2、非接觸測量:避免了傳統測量工具因接觸而產生的磨損和誤差,同時也保護了被測零件的表面質量。
3、快速測量:光學測量儀能夠快速采集大量數據,提高了測量效率。
4、自動化程度高:可以與計算機控制系統相結合,實現自動化測量和數據處理。
三、工作原理與技術原理
(一)工作原理
軸類光學測量儀的工作原理主要基于光學傳感技術和計算機圖像處理技術。當被測軸類零件放置在測量平臺上時,光學傳感器會發出激光或光線,照射到零件表面。光線經過零件表面反射后,被接收器接收并轉換為電信號。這些電信號經過放大、濾波等處理后,被送入計算機進行圖像處理和分析。計算機根據預先設定的測量算法和數學模型,對圖像進行處理和計算,得到被測零件的尺寸、形狀等參數。
(二)技術原理
軸類光學測量儀的技術原理涉及光學傳感、圖像處理、計算機控制等多個領域。以下主要介紹其中的幾個關鍵技術:
光學傳感技術:光學傳感技術是核心技術之一。它利用激光或光線作為信息載體,通過測量光線在被測零件表面的反射、折射等現象,獲取零件表面的輪廓信息。光學傳感器通常包括光源、光學系統、接收器等多個部分。其中,光源通常采用激光二極管或LED等發光器件;光學系統包括透鏡、反射鏡等光學元件,用于將光線聚焦到被測零件表面,并收集反射光線;接收器則用于接收反射光線并將其轉換為電信號。
圖像處理技術:圖像處理技術是另一個關鍵技術。它利用計算機對采集到的圖像進行處理和分析,提取出被測零件的尺寸、形狀等參數。圖像處理技術包括圖像預處理、特征提取、圖像匹配等多個步驟。其中,圖像預處理主要用于去除圖像中的噪聲、增強圖像對比度等;特征提取則用于提取圖像中的關鍵信息,如邊緣、輪廓等;圖像匹配則用于將提取出的特征與預設的標準特征進行比對,從而得到測量結果。
計算機控制技術:計算機控制技術是軸類光學測量儀實現自動化測量的關鍵。它利用計算機對光學傳感器、圖像處理模塊等進行控制和管理,實現測量過程的自動化和智能化。計算機控制技術包括數據采集、數據處理、數據存儲等多個方面。其中,數據采集用于獲取光學傳感器輸出的電信號;數據處理則用于對采集到的數據進行處理和分析,得到測量結果;數據存儲則用于將測量結果保存在計算機中,以便后續查詢和分析。
四、應用領域
1、汽車制造業:例如,在發動機和變速箱等關鍵部件的生產過程中,軸類光學測量儀可以對軸類零件進行高精度測量和檢測,確保產品質量的穩定性和可靠性。
2、航空航天領域:由于航空航天設備對零件的尺寸和形狀精度要求很高,因此它成為了保障產品質量的重要工具。
3、精密儀器制造業:精密儀器制造業對零件的精度和穩定性有著很高的要求。軸類光學測量儀能夠實現對微小零件的高精度測量和檢測,為精密儀器的生產和研發提供有力支持。
4、其他領域:除了以上領域外,還廣泛應用于模具制造、電子制造、醫療器械等領域。隨著工業自動化的不斷深入,它的應用范圍將會越來越廣泛。