品牌 | 致壹环境 | 价格区间 | 1万-2万 |
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产地类别 | 国产 | 应用领域 | 电子/电池,航空航天,汽车及零部件,电气,综合 |
在现代精密制造领域,从微电子芯片、医疗器械到航空航天零部件,产品的几何精度直接决定了其性能、寿命与安全性。传统接触式测量工具(如卡尺、千分尺)已难以满足高效率、高精度、非破坏性测量的需求。零件影像尺寸测量仪,融合光学成像、精密机械、数字图像处理与自动控制技术,实现了对微小零件二维及三维尺寸的快速、精准、可视化测量,成为质量控制、逆向工程与研发验证的核心装备。
一、影像测量的基本原理
半自动零件影像尺寸测量仪的核心原理是光学放大与图像识别。通过高倍率变焦镜头将被测零件的轮廓或表面特征清晰成像于高分辨率工业相机上,图像经数字化处理后,由专用软件进行边缘检测、几何拟合与尺寸计算。其测量过程本质上是将空间物理尺寸转换为像素坐标,再通过标定(Calibration)建立像素与实际长度(如μm)之间的精确比例关系,从而实现非接触式尺寸还原。
与三坐标测量机(CMM)相比,零件影像尺寸测量仪更适合平面或浅深度零件的二维尺寸测量,具有速度快、操作简便、成本较低的优势;与传统投影仪相比,其自动化程度、测量精度与功能扩展性显著提升。

二、核心结构与功能部件解析
一台典型的半自动零件影像尺寸测量仪由以下五大系统构成,协同完成“看、动、算、控"的全过程:
1、光学成像系统
(1)变焦镜头:采用高分辨率、低畸变的连续变焦物镜(如0.7–4.5X),实现不同倍率下的清晰成像,避免更换物镜带来的误差。
(2)工业相机:高帧率、高动态范围的CMOS或CCD传感器(如500万、1200万像素),确保图像细节丰富、噪点低。
(3)照明系统:多模式可调光源是关键,包括:
表面光(同轴/环形LED):照亮零件上表面,用于边缘提取;
轮廓光(底光/透射光):从下方照射,清晰呈现零件外轮廓;
干涉光或冷光源:用于测量透明或反光材质。光源亮度、角度可编程调节,适应不同材质与特征。
2、精密机械运动平台
(1)由高精度花岗岩基座、直线导轨、精密丝杠或直线电机驱动的XYZ三轴运动系统构成。
(2)X、Y轴:实现工作台在水平面内的精确定位,行程从200×200mm到1000×800mm不等,最小步进可达0.1μm。
(3)Z轴:控制镜头上下移动,实现自动对焦与景深扫描,部分机型支持非接触式测高(激光或白光干涉)。
(4)伺服电机或步进电机驱动,配合光栅尺(分辨率可达0.1μm)实现全闭环反馈,确保定位精度与重复性。
3、图像采集与处理系统
(1)图像采集卡:高速传输相机图像至计算机。
(2)测量软件:核心为图像处理引擎,具备:
(3)边缘检测算法(如Canny、Sobel)自动识别轮廓;
(4)几何元素拟合(点、线、圆、圆弧、椭圆、多边形);
(5)尺寸计算(距离、角度、半径、位置度、同心度、轮廓度等);
(6)CAD比对:导入DXF、IGES等格式的CAD图纸,与实测轮廓叠加比对,生成偏差色谱图;
(7)SPC统计分析:自动生成CPK、PPK等过程能力报告。
4、自动控制系统
通过运动控制卡与PLC协调XYZ轴运动、镜头变倍、光源切换与对焦过程。支持自动编程测量(CNC模式),用户只需示教关键点,仪器即可自动完成批量零件的重复测量,大大提升效率。
5、辅助功能与扩展模块
(1)自动变倍与对焦:减少人为误差;
(2)激光测头或探针模块:实现接触式测量,补充影像法对深孔、盲孔的测量能力;
(3)旋转台:用于测量对称零件的圆度、同轴度;
(4)环境温控:减少热膨胀影响。