2006年11月10日网上更新

通过控制工程人员 二六年十一月十日
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突出了
罗克韦尔自动化
新的摄像技术使得视频测量设备可以进行许多与坐标测量机(cmm)相同的非破坏性表面形状测量,而且速度更快,精度也差不多。该设计已应用于纸张质量控制和标签质量检测等领域。

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数字视频提高了计量系统的性能

将数百万像素的机器视觉摄像机集成到视频显微镜中,为Digital precision Corp.创造了一种可与CMM精度相媲美的计量仪器。

当前一代的高分辨率数字摄像机使得用视频显微镜实现以前只能用坐标测量机(cmm)实现的测量精度成为可能。使用这种新的摄像技术,视频计量设备可以更快地进行许多相同的非破坏性表面形状测量,并具有相似的精度,主要限制是视频计量最适合测量二维平面物体。

三坐标测量机通过机械臂或龙门手持的机械探头接触组件表面来实现高测量分辨率。机器人系统中的编码器准确地确定了探针尖端在三维空间中的中心位置,三坐标测量机的主机使用该信息来确定探针与零件表面之间的接触点。通过探测零件上的几十个点,三坐标测量机建立了零件形状的三维模型,与编码器分辨率的精度和精度相匹配。

视频显微镜-使用摄像机和精密镜头捕捉图像,然后将其存储在主机上进行显示或分析-可以捕获比三坐标测量机多得多的点,并且在几分之一秒内完成。

使用针对视场(FOV)校准的高质量镜头系统,运行在系统主机上的图像分析软件可以隔离和测量图像中所有可见的边缘。然后计算每条边在二维空间中的位置。这种系统的优点是测量速度快得多,能更好地覆盖零件的特征。该系统的缺点是难以在三维空间中测量高起伏度的零件。

选择挑战

当新订购的视频计量机的设计面临性能和价格问题时,Digital Precision Corp.向东芝Teli America寻求能够准确捕捉各种尺寸工件的视频图像的摄像机。这些图像将被转移到Digital Precision的专有软件中进行分析。

东芝Teli美国分公司副总裁萨贝(Al Sabeh)回忆说,在评估了这两款设计后,我建议将我们的新款CSB4000F 400万像素CMOS摄像头与FireWire和2008 x 2,047像素的分辨率结合起来。

CSB4000F的超高分辨率使其适用于大视场测量和检查。与FOV显微镜相结合,该相机可以在线或离线测量更大尺寸的部件,例如50 x 50 mm,精度优于5微米,无需昂贵的工作台。

Digital Precision公司将该摄像机集成到DP1-FV视频显微镜系统的改进版本中(如图1所示)。摄像机是该系统的主要改进。数码相机超过4 Mpx的分辨率使得它能够实现比标准模拟相机更高的测量精度。

新设计仍然使用Optem(现在的Qioptiq)制造的MVZL微距视频变焦镜头,以及ZView DMP-2000图像捕获和分析软件。该镜头具有6:1的光学变焦范围,有效焦距为18-108毫米,最大光圈为f/2.5,适用于工作距离为5.5至11英寸的计量应用。(140 - 279毫米)。该软件提供的功能可用于自动化计量应用,如一键式校准,图像增强以清除噪声图像,以及将图像和分析结果导出到其他计算机。

该设计现在已经应用于许多领域,如纸张质量控制和标签质量检查。Digital Precision的市场经理严宇表示,目前的应用程序已经将质量控制转移到离线,但他们也在考虑在线应用程序。她说:“这是为自动化应用程序重新配置系统的简单问题。”

来自东芝- teli的Sabeh也表示赞同:“DMP2000软件的优势之一是它能够与其他应用程序实时连接,例如CAD包和统计过程控制(SPC)软件。”

C.G.马西资深编辑控制工程

欲了解更多信息,请访问
www.toshiba-teli.com

参见:
www.dpccorp.com
www.qioptiqimaging.com
www.zview.com