一、引言
随着现代工业的快速发展,精密测量技术已经成为保证产品质量和工艺水平的关键因素。轴类零件作为机械制造业中的重要组成部分,其精度和可靠性直接关系到整个机械系统的性能和寿命。传统的轴类测量方法,如千分尺、游标卡尺等,已经难以满足现代工业对高精度、高效率测量的需求。因此,轴类光学测量仪作为一种新型的精密测量工具,凭借其高精度、非接触、快速测量等优点,正逐渐成为工业检测技术的新篇章。
二、概述
轴类光学测量仪是一种基于光学原理的精密测量设备,通过光学传感器对轴类零件的尺寸、形状、位置等参数进行测量。它利用激光、光纤、CCD相机等光学元件,将轴类零件的表面轮廓信息转换为电信号,再经过计算机处理得到测量结果。
轴类光学测量仪具有以下主要特点:
1、高精度:光学测量仪的精度通常远高于传统机械测量工具,能够满足现代工业对精密测量的需求。
2、非接触测量:避免了传统测量工具因接触而产生的磨损和误差,同时也保护了被测零件的表面质量。
3、快速测量:光学测量仪能够快速采集大量数据,提高了测量效率。
4、自动化程度高:可以与计算机控制系统相结合,实现自动化测量和数据处理。
三、工作原理与技术原理
(一)工作原理
轴类光学测量仪的工作原理主要基于光学传感技术和计算机图像处理技术。当被测轴类零件放置在测量平台上时,光学传感器会发出激光或光线,照射到零件表面。光线经过零件表面反射后,被接收器接收并转换为电信号。这些电信号经过放大、滤波等处理后,被送入计算机进行图像处理和分析。计算机根据预先设定的测量算法和数学模型,对图像进行处理和计算,得到被测零件的尺寸、形状等参数。
(二)技术原理
轴类光学测量仪的技术原理涉及光学传感、图像处理、计算机控制等多个领域。以下主要介绍其中的几个关键技术:
光学传感技术:光学传感技术是核心技术之一。它利用激光或光线作为信息载体,通过测量光线在被测零件表面的反射、折射等现象,获取零件表面的轮廓信息。光学传感器通常包括光源、光学系统、接收器等多个部分。其中,光源通常采用激光二极管或LED等发光器件;光学系统包括透镜、反射镜等光学元件,用于将光线聚焦到被测零件表面,并收集反射光线;接收器则用于接收反射光线并将其转换为电信号。
图像处理技术:图像处理技术是另一个关键技术。它利用计算机对采集到的图像进行处理和分析,提取出被测零件的尺寸、形状等参数。图像处理技术包括图像预处理、特征提取、图像匹配等多个步骤。其中,图像预处理主要用于去除图像中的噪声、增强图像对比度等;特征提取则用于提取图像中的关键信息,如边缘、轮廓等;图像匹配则用于将提取出的特征与预设的标准特征进行比对,从而得到测量结果。
计算机控制技术:计算机控制技术是轴类光学测量仪实现自动化测量的关键。它利用计算机对光学传感器、图像处理模块等进行控制和管理,实现测量过程的自动化和智能化。计算机控制技术包括数据采集、数据处理、数据存储等多个方面。其中,数据采集用于获取光学传感器输出的电信号;数据处理则用于对采集到的数据进行处理和分析,得到测量结果;数据存储则用于将测量结果保存在计算机中,以便后续查询和分析。
四、应用领域
1、汽车制造业:例如,在发动机和变速箱等关键部件的生产过程中,轴类光学测量仪可以对轴类零件进行高精度测量和检测,确保产品质量的稳定性和可靠性。
2、航空航天领域:由于航空航天设备对零件的尺寸和形状精度要求很高,因此它成为了保障产品质量的重要工具。
3、精密仪器制造业:精密仪器制造业对零件的精度和稳定性有着很高的要求。轴类光学测量仪能够实现对微小零件的高精度测量和检测,为精密仪器的生产和研发提供有力支持。
4、其他领域:除了以上领域外,还广泛应用于模具制造、电子制造、医疗器械等领域。随着工业自动化的不断深入,它的应用范围将会越来越广泛。