影像測量儀性能評價
時間:2012-10-27 07:57:17 來源:本站 作者:admin
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影像測量儀由于具備速度快、準(zhǔn)確度高、非接觸測量等特點(diǎn),近年來在電子、模具、塑膠 、五金等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。然而,目前影像測量儀行業(yè)缺少統(tǒng)一的性能評價方法。不同生產(chǎn)廠商往往根據(jù)各自的企業(yè)準(zhǔn)則進(jìn)行評價。這在一定程度上造成了客戶選型的困難對行業(yè)的發(fā)展也不利。
一、外觀評價
VMS影像測量儀采用柱式坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計,其影像光學(xué)探頭安裝在z軸上,相對機(jī)座作垂直運(yùn)動。放置被測工件的水平工作臺提供水平方向二維運(yùn)動,以此實(shí)現(xiàn)三維測量功能。
VMS系列影像測量儀采用一體化設(shè)計,立柱和頭部的外罩殼為灰色鈑金件,儀器的電控系統(tǒng)、內(nèi)部線纜等部件包裝起來,沒有額外的電控箱,通過USB線和視頻線將儀器與計算機(jī)相連。機(jī)臺運(yùn)行時,測量速度快,平臺運(yùn)動平穩(wěn)、無震動、噪音小。
VMS系列自動影像測量儀可以利用操作手柄進(jìn)行儀器操縱,或通過配套的測量軟件界面,利用計算機(jī)鍵盤輸入數(shù)據(jù)或鼠標(biāo)的拖曳操縱儀器對儀器的操縱,包括平臺移動、光源及其強(qiáng)度、鏡頭變倍等控制。在對其進(jìn)行測試時,感覺機(jī)臺運(yùn)動反應(yīng)速度快、目標(biāo)定位準(zhǔn)確、無滯后感,在低速、小距離的移動中。也表現(xiàn)出很好的可操控性。
二、結(jié)構(gòu)評價
VMS系列影像測量儀采用“柱式坐標(biāo)測量機(jī)”結(jié)構(gòu),機(jī)器由3個可移動部分組成,裝有鏡頭的主軸(Z軸)相對機(jī)座作上下運(yùn)動;雙層工作臺( 臺板、y臺板)層疊地裝在機(jī)座上,提供左右方向和前后方向的水平運(yùn)動。在工作臺上表面安裝被測工件。機(jī)座、立柱、工作臺板均采用花崗巖,以保證機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,降低對環(huán)境的要求。測試期間,由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場沒有空調(diào),環(huán)境溫度從23℃上升到27℃,測量結(jié)果仍保持在合格范圍內(nèi)。
樣機(jī)傳動部件采用光杠和直線導(dǎo)軌,XYZ軸均采用雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),其中Z軸的雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)有利于降低Z軸偏擺對測量準(zhǔn)確度的影響。XYZ軸采用直流伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,線性光柵尺反饋3軸位置信息。電控系統(tǒng)安裝在立柱外罩殼上的獨(dú)立背板中。在需要對電控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時,只要將背板打開抽出即可,無需打開整個外罩殼。
三、照明系統(tǒng)與鏡頭
VMS系列影像測量儀配置了3種光源:表面光源(頂光)、輪廓光源(底光)和同軸光源(頂光)。在對普通工件表面進(jìn)行測量時選擇表面光源,在對工件的邊界輪廓進(jìn)行測量時選擇輪廓光源,當(dāng)對高反射率表面或深孔測量,表面光源無法滿足清晰成像的要求時,可以選擇同軸光源進(jìn)行照明。3種光源的亮度均劃分為128級進(jìn)行控制,可以通過操作手柄或測量軟件來調(diào)整光源的亮度。同時,表面光源分為6環(huán)8區(qū),共48個獨(dú)立的區(qū)域,每個區(qū)域的開關(guān)和亮度均可獨(dú)立調(diào)節(jié)。
VMS系列影像測量儀可配備多種鏡頭,包括手動變倍鏡頭、電動變倍鏡頭、國產(chǎn)麥特手動變倍鏡頭以及定倍鏡頭。
四、軟件界面及其功能
測量軟件操作界面友好、操作方便、測量效率高。該軟件針對國內(nèi)用戶的使用習(xí)慣進(jìn)行了精細(xì)的優(yōu)化,軟件提供強(qiáng)大的幾何參數(shù)計算功能,用戶界面友好,報表輸出豐富,還具備SPC數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。
在幾何測量工具上,對點(diǎn)、線、圓弧的測量提供了繪圖、點(diǎn)提取、整體提取、多段提取等多種模式滿足不同的測量要求。軟件提供了多坐標(biāo)系功能,用戶可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行坐標(biāo)系設(shè)置、調(diào)整、增減。同時提供多種建立坐標(biāo)系的方式,及多種調(diào)整坐標(biāo)系的手段。
軟件提供了豐富靈活的儀器操控功能,可以對平臺移動、光源、鏡頭等進(jìn)行自如的控制,成為完全的CNC測量系統(tǒng)。儀器的三軸運(yùn)動、鏡頭變倍和光源等均可通過測量軟件進(jìn)行控制。
軟件手動測量模式和學(xué)習(xí)測量模式?jīng)]有差別。所有鍵盤、鼠標(biāo)或操作手柄對儀器進(jìn)行的操作均被軟件以學(xué)習(xí)模式記錄。在需要時,將記錄的操作步驟保存成任務(wù)文件,用于自動測量。對保存的任務(wù)文件可以馬上進(jìn)行調(diào)用,執(zhí)行重復(fù)測量,或根據(jù)需要對這些記錄進(jìn)行修改和調(diào)整后,重復(fù)進(jìn)行測量。
自動測量模式就是調(diào)用經(jīng)過修改和優(yōu)化的測量任務(wù)程序,確定新工件的工件坐標(biāo)系后,開始自動運(yùn)行該程序完成測量。該模式適用于批量工件的自動測量,可以大大降低對操作者的要求,顯著提高工作效率,減少測量過程中的人為因素干擾,提高測量數(shù)據(jù)的客觀性和準(zhǔn)確性。
軟件支持在任務(wù)運(yùn)行中進(jìn)行自動聚焦,解決了同批次工件中由于高度差異帶來的聚焦不清晰,導(dǎo)致測量準(zhǔn)確度變差甚至無法測量的問題。
軟件支持自動測量與手動測量相結(jié)合的混合運(yùn)行模式,當(dāng)同批次工件中個別工件待測尺寸有較大差異,而無法進(jìn)行完全自動測量的情況下,可以將相關(guān)基元設(shè)定為手動測量基元,而其他基元保持自動測量屬性。在自動測量過程中,遇到手動測量屬性的基元時,系統(tǒng)暫停,等待操作者手動測量,完成后再繼續(xù)進(jìn)行自動測量。這種模式進(jìn)一步提高了軟件的實(shí)用性。
測量數(shù)據(jù)輸出方面,軟件可以在界面上獲得圖形和數(shù)據(jù)等形式的直觀結(jié)果輸出,并可輸出Word、Excel、TXT文本等各種形式報表。通過對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,定制Word、Excel等報表的模板,以生成更加符合客戶特定需求的個性化報表。
軟件集成了過程參數(shù)統(tǒng)計(SPC)功能??梢灾苯哟蜷_測量過程中自動保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。SPC提供了6種管制圖:平均值與極值管制圖(XBar—R)、平均值與標(biāo)準(zhǔn)差管制圖(XBa—S)、中位值與極值管制圖(XMed—R)、個別值與移動極值管制圖(X—RM)、直方圖、管制制程圖。
除此之外,測量軟件還提供了多種輔助工具,比如:
——圖紙比對功能:將工件的測量圖與工件原圖紙進(jìn)行比對。
——拼全圖:軟件自動對工件指定范圍的各個區(qū)域逐步進(jìn)行掃描,再由軟件進(jìn)行自動拼圖,得出工件指定范圍的整體圖像。
——多語言支持:軟件支持簡體中文、繁體中文、英文界面,語言切換可以隨時進(jìn)行,無需重新啟動軟件。
——操作過程中的聲音提示:增加了儀器的易用性和用戶操作的方便性。
一、外觀評價
VMS影像測量儀采用柱式坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計,其影像光學(xué)探頭安裝在z軸上,相對機(jī)座作垂直運(yùn)動。放置被測工件的水平工作臺提供水平方向二維運(yùn)動,以此實(shí)現(xiàn)三維測量功能。
VMS系列影像測量儀采用一體化設(shè)計,立柱和頭部的外罩殼為灰色鈑金件,儀器的電控系統(tǒng)、內(nèi)部線纜等部件包裝起來,沒有額外的電控箱,通過USB線和視頻線將儀器與計算機(jī)相連。機(jī)臺運(yùn)行時,測量速度快,平臺運(yùn)動平穩(wěn)、無震動、噪音小。
VMS系列自動影像測量儀可以利用操作手柄進(jìn)行儀器操縱,或通過配套的測量軟件界面,利用計算機(jī)鍵盤輸入數(shù)據(jù)或鼠標(biāo)的拖曳操縱儀器對儀器的操縱,包括平臺移動、光源及其強(qiáng)度、鏡頭變倍等控制。在對其進(jìn)行測試時,感覺機(jī)臺運(yùn)動反應(yīng)速度快、目標(biāo)定位準(zhǔn)確、無滯后感,在低速、小距離的移動中。也表現(xiàn)出很好的可操控性。
二、結(jié)構(gòu)評價
VMS系列影像測量儀采用“柱式坐標(biāo)測量機(jī)”結(jié)構(gòu),機(jī)器由3個可移動部分組成,裝有鏡頭的主軸(Z軸)相對機(jī)座作上下運(yùn)動;雙層工作臺( 臺板、y臺板)層疊地裝在機(jī)座上,提供左右方向和前后方向的水平運(yùn)動。在工作臺上表面安裝被測工件。機(jī)座、立柱、工作臺板均采用花崗巖,以保證機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,降低對環(huán)境的要求。測試期間,由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場沒有空調(diào),環(huán)境溫度從23℃上升到27℃,測量結(jié)果仍保持在合格范圍內(nèi)。
樣機(jī)傳動部件采用光杠和直線導(dǎo)軌,XYZ軸均采用雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),其中Z軸的雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)有利于降低Z軸偏擺對測量準(zhǔn)確度的影響。XYZ軸采用直流伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,線性光柵尺反饋3軸位置信息。電控系統(tǒng)安裝在立柱外罩殼上的獨(dú)立背板中。在需要對電控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時,只要將背板打開抽出即可,無需打開整個外罩殼。
三、照明系統(tǒng)與鏡頭
VMS系列影像測量儀配置了3種光源:表面光源(頂光)、輪廓光源(底光)和同軸光源(頂光)。在對普通工件表面進(jìn)行測量時選擇表面光源,在對工件的邊界輪廓進(jìn)行測量時選擇輪廓光源,當(dāng)對高反射率表面或深孔測量,表面光源無法滿足清晰成像的要求時,可以選擇同軸光源進(jìn)行照明。3種光源的亮度均劃分為128級進(jìn)行控制,可以通過操作手柄或測量軟件來調(diào)整光源的亮度。同時,表面光源分為6環(huán)8區(qū),共48個獨(dú)立的區(qū)域,每個區(qū)域的開關(guān)和亮度均可獨(dú)立調(diào)節(jié)。
VMS系列影像測量儀可配備多種鏡頭,包括手動變倍鏡頭、電動變倍鏡頭、國產(chǎn)麥特手動變倍鏡頭以及定倍鏡頭。
四、軟件界面及其功能
測量軟件操作界面友好、操作方便、測量效率高。該軟件針對國內(nèi)用戶的使用習(xí)慣進(jìn)行了精細(xì)的優(yōu)化,軟件提供強(qiáng)大的幾何參數(shù)計算功能,用戶界面友好,報表輸出豐富,還具備SPC數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。
在幾何測量工具上,對點(diǎn)、線、圓弧的測量提供了繪圖、點(diǎn)提取、整體提取、多段提取等多種模式滿足不同的測量要求。軟件提供了多坐標(biāo)系功能,用戶可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行坐標(biāo)系設(shè)置、調(diào)整、增減。同時提供多種建立坐標(biāo)系的方式,及多種調(diào)整坐標(biāo)系的手段。
軟件提供了豐富靈活的儀器操控功能,可以對平臺移動、光源、鏡頭等進(jìn)行自如的控制,成為完全的CNC測量系統(tǒng)。儀器的三軸運(yùn)動、鏡頭變倍和光源等均可通過測量軟件進(jìn)行控制。
軟件手動測量模式和學(xué)習(xí)測量模式?jīng)]有差別。所有鍵盤、鼠標(biāo)或操作手柄對儀器進(jìn)行的操作均被軟件以學(xué)習(xí)模式記錄。在需要時,將記錄的操作步驟保存成任務(wù)文件,用于自動測量。對保存的任務(wù)文件可以馬上進(jìn)行調(diào)用,執(zhí)行重復(fù)測量,或根據(jù)需要對這些記錄進(jìn)行修改和調(diào)整后,重復(fù)進(jìn)行測量。
自動測量模式就是調(diào)用經(jīng)過修改和優(yōu)化的測量任務(wù)程序,確定新工件的工件坐標(biāo)系后,開始自動運(yùn)行該程序完成測量。該模式適用于批量工件的自動測量,可以大大降低對操作者的要求,顯著提高工作效率,減少測量過程中的人為因素干擾,提高測量數(shù)據(jù)的客觀性和準(zhǔn)確性。
軟件支持在任務(wù)運(yùn)行中進(jìn)行自動聚焦,解決了同批次工件中由于高度差異帶來的聚焦不清晰,導(dǎo)致測量準(zhǔn)確度變差甚至無法測量的問題。
軟件支持自動測量與手動測量相結(jié)合的混合運(yùn)行模式,當(dāng)同批次工件中個別工件待測尺寸有較大差異,而無法進(jìn)行完全自動測量的情況下,可以將相關(guān)基元設(shè)定為手動測量基元,而其他基元保持自動測量屬性。在自動測量過程中,遇到手動測量屬性的基元時,系統(tǒng)暫停,等待操作者手動測量,完成后再繼續(xù)進(jìn)行自動測量。這種模式進(jìn)一步提高了軟件的實(shí)用性。
測量數(shù)據(jù)輸出方面,軟件可以在界面上獲得圖形和數(shù)據(jù)等形式的直觀結(jié)果輸出,并可輸出Word、Excel、TXT文本等各種形式報表。通過對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,定制Word、Excel等報表的模板,以生成更加符合客戶特定需求的個性化報表。
軟件集成了過程參數(shù)統(tǒng)計(SPC)功能??梢灾苯哟蜷_測量過程中自動保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。SPC提供了6種管制圖:平均值與極值管制圖(XBar—R)、平均值與標(biāo)準(zhǔn)差管制圖(XBa—S)、中位值與極值管制圖(XMed—R)、個別值與移動極值管制圖(X—RM)、直方圖、管制制程圖。
除此之外,測量軟件還提供了多種輔助工具,比如:
——圖紙比對功能:將工件的測量圖與工件原圖紙進(jìn)行比對。
——拼全圖:軟件自動對工件指定范圍的各個區(qū)域逐步進(jìn)行掃描,再由軟件進(jìn)行自動拼圖,得出工件指定范圍的整體圖像。
——多語言支持:軟件支持簡體中文、繁體中文、英文界面,語言切換可以隨時進(jìn)行,無需重新啟動軟件。
——操作過程中的聲音提示:增加了儀器的易用性和用戶操作的方便性。
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