孔类零件测量(图文并茂版).ppt

表面反射式测量仪 万能测长仪原理与结构 光电显微镜测量测量方法 电子图像测量的测量方法 光电显微镜测量测量方法 在几何量的测量中 ,往往需要进行非接触式定位和瞄准 ,光学显微镜由于受人眼鉴别率的限制 ,其瞄准精度比较低 (最高可达 0. 2～ 0. 3μm )而且很难实现自动化 ,采用光电显微镜 ,不仅提高了瞄准精度 ,而且为检测自动化提供了可靠的基础。 光电显微镜分静态光电显微镜和动态光电显微镜。 就其原理来说分为光度式光电显微镜(单光电管光度式、双光电管差动光度式 )和相位式光电显微镜 (相位示波式和相位脉冲式 )。这里介绍的是相位式静态光电显微镜在孔径测量方面的应用。 静态光电显微镜的工作原理 由光源发出的光线经聚光镜照亮目标分划板 S,分划板上的图案经由投影物镜在测量面上形成一缩小实像—— 光学像点 ,该像点恰好位于显微镜的物平面上。 此像点经显微物镜成像 ,该像被分光镜分为两路 ,一路成像于目镜分划板上 ,用于目镜观测 ,另一路成像于光电接收器的狭缝上 ,用于光电瞄准。狭缝的宽度与像点的像的宽度大致相等。 光学灵敏杠杆 D=(n2 - n1) + d D – 待测孔径 d – 光学灵敏杠杆测头直径 n1、n2 – 工具显微镜上的两次读数 光电显微镜运用于孔径测量 在瞄准直线端面时 ,是以影像位于振动狭缝中心位置为瞄准点 ;在瞄准内孔时 ,由于内孔的瞄准面不是直线而是圆弧表面 ,在其反射时就会使目标像发生变形 ,形成圆弧瞄准像。因光电倍增管仍是对振动狭缝两边的光强度变化进行瞄准 ,故而会产生瞄准误差。 当光电倍增管接收到目标像两边的光强相等 ,也就是狭缝被目标像均分成两块相等的面积时就认为目标被瞄准 ,有如下关系:设狭缝长为 L ,狭缝宽度为 H ,被测孔径半径为R ,要使圆弧两边面积相等 ,则圆弧顶点一定会超过狭缝中心线 设圆弧顶点距狭缝最近边缘为 s,并偏离狭缝中心线为 Δ,则 Δ为瞄准误差的一半 ,则有(R+ s) L-∫ L - 2 L2R2- L 2dx = HL2 ( 2)仪”、“汞分析仪”等项目。“光谱检定装置”除包括建议二中“比色计” 和 “分光光度计”外 ,还应包括: “发射光谱仪”、“ X射线荧光光谱仪”、“光焰光度计”等项目。 光学灵敏杠杆的对准 测量线与工件的孔径重合的判断方法 工件只可作x、y方向平移 找折转点 光学灵敏杠杆测量孔径 电子图像测量的测量方法 该测量系统由计算机、图像采集卡 、摄像系统和驱动控制系统等部分组成 。图像采 集卡和运动控制卡安装在计算机内部, 分别与摄像头和伺服电机进行数据交换 。摄像头竖直安装在传送带的正上方,其光轴垂直于传送带所在平面, 被测工件水平放置在传送带上。为了获取清晰的工件图像 ,采用 LED 环形光源照明, 让工件均匀受光 ,并使摄像头和环形光源的轴心尽可能通过工件中心 。这样 ,工件正好成像在摄像头的中心,拍摄的图像不仅变形小 、没有阴影 ,而且质量较高 。 图像采集 图像采集是视觉检测系统的首要环节, 采集到的图像质量好坏直接影响到后续图像处理的精度 。 一幅图像通常用二维数组 f( x , y) 来表示 , x 和 y 是像素点( x , y) 在 XY 平面中的坐标 , f 则代表该像素点的亮度值[ 5] 。将被测工件水平放置在二维工作台上,确保光轴垂直穿过工件的轴心 ,调节摄像机直到获取最清晰的图像, 如图 2 所示面粗糙度检查仪的发展趋势 误差的判别 为了确定轮廓边缘上各像素点与质心的相对位置关系,设图像轮廓上有 N 个像素点,且第 n 个像素 点的坐标为( Xn , Y n),它与质心之间的欧氏距离为D( Xn, Yn)= ( Xn -X0) 2+( Yn -Y 0) 2 ( 3)该距离的大小可记为轮廓上第 n 个像素点的力矩大小 。设内孔径轮廓上所有像素点的质量均为1 个单位 , 且作用方向垂直于该点到质心的连线 。 则第 n 个像素点对质心( X0 , Y 0) 的力矩为 Tn= ( Xn-X0) 2 +( Y n -Y 0) 2 ( 4) 所以 ,该轮廓上所有像素点对质心的复合力矩为 ∑T = ∑N k=1Tk ( 5) 最后 ,将复合力矩 ∑ T 与预先设定的最大绝对阈值Tmax进行比较 。若 ∑T ≤Tmax ,则加工精度 满足要求 ,否则作为废品处理 。 检测系统的实现 在实验过程中 ,选用了 DH -HV1300FM 型数字摄像机、MCP814b 型运动控制卡、MSDA013A1A 型驱动器和 MSMAO12A1C 型交流伺服电机组成测量系统。以标准环规为例, 用上述方法对其内径进行了测量实验, 利用 Visual C ++ 6. 0 编写程序, 开发出的测量系统软件部分界面如