[专业知识] 讲解三维影像仪部件结构

火烧木星 2014-3-18 09:38:08

　　三维影像仪，又名非接触式三维光学测量仪，是用于测量三维几何尺寸和形位公差的高精度测量仪器。它克服了传统投影仪和二维影像测量的不足，是集光学、机械、电子、计算机图像处理技术于一体的高精度、高效率、高可靠性的测量仪器。
　　随着应用的不断拓展，影像仪成为了信息化制造技术的基础和关键，再加上近几年测量技术的不断发展，测量技术越来越趋向完善，而数字化测量技术已经成为数字化制造技术的一个不可或缺的关键组成部分，目前在生产现场，数显量具越来越常见，如数显卡尺、千分尺、外径表等量具。
　　三维影像仪主要以三维测量为主，包括点、线、圆弧、矩形等几何元素和零件的长度、角度、输廓外形、表面形状，一体的高精度、高效率显微测量仪器。三维影像仪也能做到三维测量，如孔或槽的深度等。三维影像仪被广泛应用于机械、电子、仪表、五金、塑胶、航空、航天等行业以及以坐标测量为目的一切应用领域。
　　影像仪的基本结构可分为机械主体、标尺系统、影像探测系统、驱动控制系统和影像软件等几部分。机械主体是二次元影像仪的主体组成部分，由结构型式、导轨和传动机构等构成。标尺系统是决定二次元影像仪精度的重要部件，一般采用光栅尺为位移传感器，有的影像仪还带有数显电气装置。影像探测系统一般由照明装置、镜头、图像传感器和图像采集卡等部份组成。一般提供表面光、轮廓光、同轴光三种照明方式。驱动控制系统是联系二次元影像测量仪硬件和软件的纽带，是推动和控制二次元影像仪运动的部件。影像测量软件可以根据输入的工件影像进行各种几何量的测量。
　　影像仪的探测部分分为照明器、光栅副和接收转换器三个部分。照明器部分包括光源、照明光学系统以及光阑等。光栅副部分包含标尺光栅与指示光祖，或圆光栅与狭缝。它是计最侧试的基准器，是极其重要的核心部分。其功能是位移侧最的基准。驭动器部分包括导轨副(导轨与滑块)、丝杆与电动机(或直线电动机);或者是主轴、轴套、轴承和电动机等。它是光姗副的支承体.其误差将直接影响侧里的准确与否。光电接收转换器部分由光阑(或光学滤波器)、接收光学系统和光电转换元件等构成。其功能是将由光枷副调制的光信息经光阑、光学旅波器后变成所需的光信息，再由光电元件转换成电信号，此电信号表征着随空间位健变化的机械位移量的大小。电子处理器部分一般有前置放大电路、整形电路、译码电路、倍频电路、误差校正电路、存储电路以及显示电路等，简单地说，是由硬件电路和软件程序组成。这是被侧体的位移读出部分。
　　照明器、光栅副和接收转换器三个部分一起称为“光栅读数头”。近年来数显量具和数字测量仪器仪表有了较快的发展，在数字化数显位移传感技术和产品中，当今主要有光栅、感应同步器、容栅、磁栅和球栅等。容栅数显量具的产量大，应用广泛，各类数显卡尺、数显百分表、数显千分表、数显千分尺以及数显内、外径表等等，品种繁多，性能各异。
　　三维影像仪的基座和立柱均采用天然花岗岩加工制成，具有稳定的性能，不易受振动及环境温湿度影响等优点;利用花岗石具有永久不会变形的特性，仪器采用高精密度花岗石底座和立柱，保证了仪器的精度及使用寿命。三维影像仪使用了冷光源系统，可以避免容易变形的工件在测量是因为热变形所产生的误差，并避免了由于碰触引起的变形，采用影像及三次元一体的软件测绘图形进行处理及输出，具有多种数据处理、显示、输入、输出功能。