一、引言
隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,精密測量技術(shù)已經(jīng)成為保證產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平的關(guān)鍵因素。軸類零件作為機(jī)械制造業(yè)中的重要組成部分,其精度和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的性能和壽命。傳統(tǒng)的軸類測量方法,如千分尺、游標(biāo)卡尺等,已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代工業(yè)對高精度、高效率測量的需求。因此,軸類光學(xué)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(yōu)點(diǎn),正逐漸成為工業(yè)檢測技術(shù)的新篇章。
二、概述
軸類光學(xué)測量儀是一種基于光學(xué)原理的精密測量設(shè)備,通過光學(xué)傳感器對軸類零件的尺寸、形狀、位置等參數(shù)進(jìn)行測量。它利用激光、光纖、CCD相機(jī)等光學(xué)元件,將軸類零件的表面輪廓信息轉(zhuǎn)換為電信號,再經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理得到測量結(jié)果。
軸類光學(xué)測量儀具有以下主要特點(diǎn):
1、高精度:光學(xué)測量儀的精度通常遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)機(jī)械測量工具,能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)對精密測量的需求。
2、非接觸測量:避免了傳統(tǒng)測量工具因接觸而產(chǎn)生的磨損和誤差,同時(shí)也保護(hù)了被測零件的表面質(zhì)量。
3、快速測量:光學(xué)測量儀能夠快速采集大量數(shù)據(jù),提高了測量效率。
4、自動(dòng)化程度高:可以與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量和數(shù)據(jù)處理。
三、工作原理與技術(shù)原理
(一)工作原理
軸類光學(xué)測量儀的工作原理主要基于光學(xué)傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)。當(dāng)被測軸類零件放置在測量平臺上時(shí),光學(xué)傳感器會(huì)發(fā)出激光或光線,照射到零件表面。光線經(jīng)過零件表面反射后,被接收器接收并轉(zhuǎn)換為電信號。這些電信號經(jīng)過放大、濾波等處理后,被送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理和分析。計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的測量算法和數(shù)學(xué)模型,對圖像進(jìn)行處理和計(jì)算,得到被測零件的尺寸、形狀等參數(shù)。
(二)技術(shù)原理
軸類光學(xué)測量儀的技術(shù)原理涉及光學(xué)傳感、圖像處理、計(jì)算機(jī)控制等多個(gè)領(lǐng)域。以下主要介紹其中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù):
光學(xué)傳感技術(shù):光學(xué)傳感技術(shù)是核心技術(shù)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(xiàn)象,獲取零件表面的輪廓信息。光學(xué)傳感器通常包括光源、光學(xué)系統(tǒng)、接收器等多個(gè)部分。其中,光源通常采用激光二極管或LED等發(fā)光器件;光學(xué)系統(tǒng)包括透鏡、反射鏡等光學(xué)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(zhuǎn)換為電信號。
圖像處理技術(shù):圖像處理技術(shù)是另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。它利用計(jì)算機(jī)對采集到的圖像進(jìn)行處理和分析,提取出被測零件的尺寸、形狀等參數(shù)。圖像處理技術(shù)包括圖像預(yù)處理、特征提取、圖像匹配等多個(gè)步驟。其中,圖像預(yù)處理主要用于去除圖像中的噪聲、增強(qiáng)圖像對比度等;特征提取則用于提取圖像中的關(guān)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(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)特征進(jìn)行比對,從而得到測量結(jié)果。
計(jì)算機(jī)控制技術(shù):計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是軸類光學(xué)測量儀實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量的關(guān)鍵。它利用計(jì)算機(jī)對光學(xué)傳感器、圖像處理模塊等進(jìn)行控制和管理,實(shí)現(xiàn)測量過程的自動(dòng)化和智能化。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲等多個(gè)方面。其中,數(shù)據(jù)采集用于獲取光學(xué)傳感器輸出的電信號;數(shù)據(jù)處理則用于對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,得到測量結(jié)果;數(shù)據(jù)存儲則用于將測量結(jié)果保存在計(jì)算機(jī)中,以便后續(xù)查詢和分析。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
1、汽車制造業(yè):例如,在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱等關(guān)鍵部件的生產(chǎn)過程中,軸類光學(xué)測量儀可以對軸類零件進(jìn)行高精度測量和檢測,確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。
2、航空航天領(lǐng)域:由于航空航天設(shè)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(chǎn)品質(zhì)量的重要工具。
3、精密儀器制造業(yè):精密儀器制造業(yè)對零件的精度和穩(wěn)定性有著很高的要求。軸類光學(xué)測量儀能夠?qū)崿F(xiàn)對微小零件的高精度測量和檢測,為精密儀器的生產(chǎn)和研發(fā)提供有力支持。
4、其他領(lǐng)域:除了以上領(lǐng)域外,還廣泛應(yīng)用于模具制造、電子制造、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷深入,它的應(yīng)用范圍將會(huì)越來越廣泛。