由于人为测量不可避免的主观误差、效率低下等问题,机器自动化测量正在逐渐成为工业测量的主要趋势。现有的机器自动测量设备例如二次元、三次元等,有利用红宝石探头的接触式测量设备,也有利用变倍镜头为基础的非接触式测量设备,或者是两者结合的产品。这类的产品已经被设备商制作成标准的产品在市面上销售。这类标准的产品为了能适应更多的测量环境和测量目的,在设备中融合了很多参数和坐标系,无论在硬件上或是在软件上都属于集成度很高的产品,在实际应用中更适合企业做样品的三维逆向工程,或是小批量的产品检测。硬件和软件的调试难度和操作性都不太适合于简单高效的非标测量,其高昂的价格无法得到相应效率最大化。在工业化发展的今天,非标的测量设备正是弥补这一不足的重要方向。本文就结合公司部分非标检测案例来阐述一下非标测量设备中重要的一个部分:双远心光学系统。
非标测量相比较传统的测量更注重对客户测量需求的对应契合度。根据测量工件的不同,测量内容及要求的不同制定相对应的方案,在此基础上简化设备的体积,提高操作简便性,增加测量效率和准确度。
左图是我司给一家铸件产品做的非标尺寸测量设备。主要检测铸件的外形轮廓尺寸,我们根据样品的结构以及检测要求,搭建了适合的双远心光学系统。远心光学系统主要解决的是:
1、避免样品每次放置的位置有一定偏差引起的测量精度降低(主要通过光学系统的特有大景深和近乎零畸变来实现)
2、避免样品因为自身有一定的前后厚度引起的前后轮廓不清晰导致测量精度低(主要通过光学系统的高锐度和大景深来实现)
3、避免样品受外界环境光影响导致的边缘反光模糊造成最终测量精度低(主要通过光学系统进出光线平行度高的原理来实现,避免环境光的各种反光影响)
对一些稍大的工件,为了换取方便,我们也设计了以下卧式测量平台

远心光学系统利用自身的光学特性有效地避免了因传统镜头需要反复标定来弥补的测量误差,避免了非专业人员因为搬运、震动、昼夜等环境影响的测量误差,避免了因工件自身不平整,平面落差大影响的测量误差…………这些恰恰是目前非标测量常常遇到的困惑和瓶颈。
通过公司已经积累的大量非标测试案例,远心光学系统在非标测量领域的应用经验积累已经非常成熟,希望能在这一领域为更多的客户解决非标测量的问题,我们也会在精度、便捷、手段的多样性等方面不断地提升、突破,为非标测量开拓出更为宽广的道路。
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