在现代工厂的商店地板上,工程师习惯于使用卡尺,微米,配置文件投影仪,甚至协调测量机(CMM)来检查零件是否满足尺寸要求。但是,随着零件变得越来越小,传统的基于接触的工具开始不足。接触探针可能会刮擦细腻的材料,夹紧时软塑料可能会变形,而对齐小组成分是一个挑战。
- 这是视频测量机(VMM)介入的地方。
这不仅仅是一个花哨的“相机”。它通过看到而不是触摸来衡量 - 有时,它比基于触摸的工具更准确。让我们探索该技术如何结合光学和算法,以可靠地捕获微观级别的维度并成为现代质量控制中的关键工具。
非接触式测量:非常适合精致材料
VMM的最大优势之一是它们的非接触性质。他们不会像卡尺那样夹住零件,也不会像探针那样触摸表面。相反,他们拍摄高分辨率图像并分析这些图像以提取维数数据。
这确保了零物理损害,这对于:
电子连接器或芯片套件之类的微小组件 - 轻微的触摸可能会错过它们。
弹性材料,例如橡胶密封,膜,宠物部件 - 按下时很容易变形。
抛光表面(例如光镜片或金属镜)可以用接触工具刮擦。
🔎示例:
一家医疗塑料制造商过去用于检查带有剖面投影仪的塑料管。该过程很慢,并且管子在处理过程中变形,影响准确性。切换到VMM后,团队编程的照明条件和自动尺寸,将检查时间从90秒降低到仅5秒,而质量一致性显着提高。
图像识别 +坐标提取:通过“看”测量
现在,这是一个大问题:图片如何告诉我们一个孔的大小或两个点之间的距离?
这是VMM的第二个核心强度 - 图像识别和协调提取。
步骤1:高分辨率成像
VMM内部是一台工业级相机,经常与远导镜头配对。这消除了图像失真和视差。多种照明模式 - 表面光,轮廓光,同轴照明 - 增强边缘对比度和清晰度。
锋利的图像是基础。就像人眼一样,该软件需要清楚地看到边缘,然后才能测量它们。
步骤2:子像素边缘检测
捕获图像后,该软件将应用子像素边缘检测算法。简单的话:
一个像素可以检测到1个单位的变化。
子像素处理可以解析0.1甚至0.01个单位。
这就像使用一个可以通过智能插值和边缘过滤的标尺,可以测量千分之一的毫米。这使得可以实现微米级的准确性。
步骤3:自动坐标生成
现在,系统自动构建一个坐标系:
找到参考边缘和角落
自动设置原点
如果需要,将轴旋转(例如,当零件倾斜时)
这种自适应对齐对不规则零件或多位测量特别有用。它减少了手动错误,并提高了可重复性和速度。
建筑物2D/3D型号:从点到完整的几何形状
在安装坐标的情况下,VMM标识了点,线,圆,弧,角度和距离等几何形状,并使用它们来构建2D测量模型。高端模型还可以使用Z轴传感器或激光器进行简单的3D分析。
测量功能现实世界示例
点对点距离螺丝孔间距,连接器销球场
圆直径霉菌位置孔
线到线角盖章零件弯曲角度
电弧长度 /倒角半径手机框架边缘轮廓
多边形轮廓塑料外壳,金属支架
位置 /同轴精度机械零件对齐
智能软件与自动化:快速而聪明
VMM中的软件不仅是准确的 - 也很聪明。除了基本测量之外,它可以:
自动比较图像与CAD图纸
根据公差设置法官通过/失败状态
单击批量运行测量程序
以PDF或Excel格式生成报告
跟踪可追溯性和SPC分析的数据
一些系统甚至允许条形码扫描,自动化工件加载以及与ERP/MES平台集成,使其非常适合在线检查。
结论:光学精度变得简单
视频测量机可能看起来像一个小型的光学设备,但它整合了镜头,视觉算法,精度阶段,控制系统和智能软件。它解决了“无法测量,无法快速衡量,无法衡量没有损害的常见制造问题”。
在当今的小型组件和紧密公差时代,无论您是使用电子产品,注射模具,汽车零件还是医疗塑料,VMM都可以是您在质量保证和成本控制方面的重要合作伙伴。
展望未来,VMM不仅仅是测量工具。它们正在成为智能制造系统,桥接检查,数据和生产的“眼睛”,并赋予了数字制造的下一个飞跃。