影像測量儀的工作原理

影像儀

影像儀又名影像測量儀、影像式精密測繪儀、光學測量儀。它是在測量投影儀的基礎上進行的一次質的飛躍，它將工業計量方式從傳統的光學投影對位提升到了依托于數位影像時代而產生的計算機屏幕測量。

簡介

影像儀是依托于計算機屏幕測量技術和強大的空間幾何運算軟件而存在的。影像測量儀又分全自動影像測量儀(又名CNC影像儀）與手動影像測量儀兩種。影像儀以非接觸式測量為主要測量方式，通過長期的技術經驗的積累，自動影像儀在功能上逐步的延伸，配合探針和激光組的使用，出現介于二維和三維幾何尺寸測量的儀器，業內稱為“2.5D影像測量儀”。

工作原理

影像儀是利用表面光或輪廓光照明后，經變焦距物鏡通過攝像鏡頭，攝取影像再通過S端子傳送到電腦屏幕上，然后以十字線發生器，在顯示器上產生的視頻十字線為基準，對被測物進行瞄準測量，并通過工作臺帶動光學尺，在X、Y方向上移動由多功能數據處理器進行數據處理，通過軟件進行計算完成測量。

儀器種類

手搖影像測量儀在測量點A、B兩點之間距離的操作是：先搖X、Y方向手柄走位對準A點，然后鎖定平臺、改手操作電腦并點擊鼠標確定；再打開平臺，手搖到B點，重復以上動作確定B點。每次點擊鼠標是要將該點的光學尺位移數值讀入計算機，當所有點的數值都被讀入后才能進行計算功能的操作。這種初級設備就像一個技術的“積木拼盤”，一切功能與操作都是分離進行的；一會搖手柄、一會點鼠標；手搖時還需注意均勻且輕而慢、不能回旋；一位熟練操作員進行一個簡單的距離測量大概需要數分鐘。

數字化影像測量儀

數字化影像測量儀則不同，它建立在微米級精確數控的硬件與人性化操作軟件的基礎上，將各種功能徹底集成，從而成為一臺真正義上的現代精密儀器。具備無級變速、柔和運動、點哪走哪、電子鎖定、同步讀數等基本能力，鼠標移動找到你所想要測定的A、B兩點后，電腦就已幫你計算測量出結果，并顯示圖形供校驗，圖影同步，即使是初學者測量兩點之間距離也只需數秒鐘。自動光學影像儀數字化技術實現了工件隨意放置即可測量。手搖式影像測量儀在進行基準測量時，需要旋轉載物平臺上的分度盤，將零件的基準邊調整到平行于平臺的一個坐標軸，這是因為它的初級軟件不能支持極其復雜空間幾何換算。而數字化影像測量儀可以利用軟件技術完成空間坐標系旋轉和多坐標系之間的復雜換算，被測工件可隨意放置，隨意建立坐標原點和基準方向并得到測量值，同時在屏幕上呈現出標記，直觀地看出坐標方向和測量點，使最為常見的基準距離測量變得十分簡便而直觀。

結構組成

影像測量儀是一種由高解析度CCD彩色攝像器、連續變倍物鏡、彩色顯示器、視頻十字線發生器、精密光學尺、多功能數據處理器、2D數據測量軟件與高精密工作臺結構組成的高精度光學影像測量儀器。

特點

1、X軸取花崗石橫梁為基礎，確保機構不會變形及橫梁中間不會下垂。

2、X軸直線導軌取上置設計，符合導軌最佳受力原理，具有高精度及運行穩定的特點。

3、X軸花崗石背面獨特的采用厚鋼片鎖固,增強X軸的韌性，確保橫梁不會折斷。

4、Y軸獨特的硬體封閉環設計，在立柱底部采用鋼板連接，是橫梁、立柱構成一個整體，確保機構不會變形。

5、Y軸中間傳動，X軸的硬體閉環結構，確保運行時不會出現左右偏擺或甩尾的物理現象，精度得到提高。

6、Z軸采用交叉導軌，利用滾珠絲桿傳動，運行穩定，確保精度。

7、影像測量軟件可自動編程，全自動檢測。

應用領域

廣泛應用在各種不同的精密零部件的測量中。主要用于在卡尺、角度尺很難測量到或根本測量不到的，但在裝配中起著重要的零部件尺寸、角度等的測量中，適用于以二維平面測量為目的的一切應用領域，機械、電子、模具、注塑、五金、橡膠、低壓電器，磁性材料、精密五金、精密沖壓、接插件、連接器、端子、手機、家電、計算機（電腦）、液晶電視(LCD)、印刷電路板（線路板、PCB）、汽車、醫療器械、鐘表、儀器儀表、螺絲、彈簧、齒輪、電線電纜、刀具、篩網等。

測量功能

手搖影像測量儀在尋找目標點完成測量移位的過程中，由于依靠手動力的操作，移動平臺的主副導軌間會產生一定的偏移，不斷的來回運動還會產生回程間隙。在微米級精確測量時，將直接生產影響測量精度。數字化影像測量儀具有運動鎖定能力和在設計上采用了無回程間隙技術，從而徹底消除了這些誤差，提高了運動的平穩性和測量精度。

測量距離越長誤差也就越大，測量精度隨著長度而降低。手搖式影像測量儀不具備非線性實時糾正功能，無法消除諸如溫度、震動等環境因素引起的非線性誤差。數字化影像測量儀擁有十分優秀的誤差修正能力，通過建立在嚴格數學模型的軟件計算和實時控制來修正，從而使非線性誤差降到最小，提高了測量精度，突破了速度與精度的技術瓶頸。

全自動影像測量儀

全自動影像測量儀可以通過樣品實測、圖紙計算、CNC數據導入等方式建立CNC坐標數據，由儀器自動測量目標點，完成各種測量操作，從而節省人力，提高效率。數十倍于手搖式影像測量儀的工作能力下，操作人員輕松而高效。

使用須知

影像儀在使用過程中，要注意以下事項：

（1）工件吊裝前，要將探針退回原點，為吊裝位置預留較大的空間；工件吊裝要平穩，不可撞擊影像測量儀任何構件。

（2）正確安裝零件，安裝前確保符合零件與測量機的等溫要求。

（3）建立正確的坐標系，保證所建的坐標系符合圖紙的要求，才能確保所測數據準確。

（4）當編好程序自動運行時，要防止探針與工件的干涉，故需注意要增加拐點。

（5）對于一些大型較重的模具、檢具，測量結束后應及時吊下工作臺，以避免影像測量儀工作臺長時間處于承載狀態。

維護保養

1、儀器應放在清潔干燥的室內（室溫20℃±2℃，濕度低于60%），避免光學零件表面污損、金屬零件生銹、塵埃雜物落入運動導軌，影響儀器性能。

2、儀器使用完畢，工作面應隨時擦拭干凈，最好再罩上防塵套。

3、儀器的傳動機構及運動導軌、應定期上潤滑油，使機構運動順暢，保持良好的使用狀態。

4、工作臺玻璃及油漆表面臟了，可以用中性清潔劑與清水擦拭干凈。絕不能用有機溶劑擦拭油漆表面，否則，會使油漆表面失去光澤。

5、儀器LED光源使用壽命很長，但當有燈泡燒壞時，請通知專業人員為您更換。

6、儀器精密部件，如影像系統、工作臺、光學尺以及Z軸傳動機構等均需精密調校，所有調節螺絲與緊固螺絲均已固定，客戶請勿自行拆卸，如有問題請通知廠商解決。

7、軟件已對工作臺與光學尺的誤差進行了精確補償，請勿自行更改。否則，會產生錯誤的測量結果。

8、儀器所有電氣接插件、一般不要拔下，如已拔掉，則必須按標記正確插回并擰緊螺絲。不正確的接插、輕則影響儀器功能，重則可能損壞系統。