近距离接触计量设备：视觉检测系统
视觉检测系统受到当今数字和数据驱动技术的极大影响。了解它是如何发生变化的，变得更不容易出错并帮助以高效和自动化的方式提高零件质量。
用于检查零件的工具和机器已经朝着相当大的方向发展。为了更好地了解当今的视觉检测系统技术，了解它是如何改变的以及为什么改变是有帮助的。
我们与三丰的工程和产品专家进行了交谈以了解情况。
计量设备的演变：轮廓投影比较器与视觉检测系统
第一个比较器通常被称为“阴影图”。它们允许通过“从工件的放大图像投射到带有叠加图的屏幕上”的阴影进行测量，质量杂志在文章“比较器：不仅仅是满足眼睛”中写道。
“这项技术自 1950 年代就已经存在，但今天仍在商店中使用，”三丰的产品专家 Mark Sawko 说。 Sawko 已经在公司工作了 15 年，曾是一名光学应用工程师。
三丰仍在销售比较器——但技术本身已经取得了长足的进步。它们曾经是非常大的 6 到 7 英尺机器，带有从后面照亮零件的大灯。
今天的比较器更小。
来源：三丰
“人们仍然喜欢它，因为它很容易，”Sawko 说。 “他们的整个职业生涯都在机械车间使用比较器。有些商店想要坚持让他们感到舒适的东西。”
今天的比较器也是数字的。您将屏幕上的十字准线与零件的一个边缘对齐，然后进行数字读数或“DRO”。
“因此，您将十字准线移动到零件的一侧，例如，将 DRO 的 X 值设为零，然后将十字准线移到零件的另一侧，然后读取该数字的值，然后这就是你的距离，以英寸、毫米为单位，无论你测量什么，”Sawko 解释道。
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计算机和数据如何影响视觉检测系统
比较器是一种非常直接的测量方法，可以很好地满足其目的。但有一个问题。它们带有一些内置的限制。
“比较器的准确性仅限于操作员将十字准线与零件边缘对齐的程度，”Sawko 说。 “使用视觉系统，您可以将操作员从其中解放出来，并获得比使用比较器更高的精度。”
借助视觉系统，可以自动确定零件的边缘。它使用当今先进的计算机软件和摄像头，可以捕捉比投影的背光部分更多的细节。
“相机比比较器更好地收集光线，”Sawko 说。比较器使用轮廓照明，这有利于查看外部边缘，但不适用于查看零件表面。
今天的一些比较器有不止一个光源，但由于它仍然是一个投影，它受到镜面光的限制。具有良好相机的视觉系统允许质量检查员或机器操作员利用轮廓照明和均匀的表面照明（其中一些包括相机边缘周围的环形灯）来查看和测量更多的零件到更大确定性水平。
由于当今视觉检测系统的自动化特性，测量零件的质量变得更加高效。出错的空间更小了——而且检查过程要快得多。正如当今制造业的每个人都知道的那样，速度很重要。
“大多数视觉系统都是 CNC，即由计算机驱动和控制。所以基本上你编写一个程序，机器就会自动移动并测量边缘和表面，”Sawko 说。
当今的检测技术还发生了什么？阅读“计量与当今精密制造相遇的地方。”
在非常先进的视觉检测系统中，它们可以码垛，因此它们可以一次检测比比较器更多的零件。而且由于它们是机器可编程的，因此效率确实得到了提升。
“你可以编写一个程序，然后软件可以告诉机器和相机，好的，移动到这个位置，现在进行测量，移动到下一个位置，等等，”Sawko 说。 “所以基本上，你可以让操作员上前，将零件放在视觉机器上，调用程序，点击‘开始’按钮，然后他们可以在机器测量那个零件的同时做其他事情或者有一个由几个部分组成的托盘。”
了解各种视觉系统
三丰将其产品线分为三个不同的领域。有些总是基于 CNC 的，它标榜为“Quick Vision”。对于那些不需要速度和自动化或预算较小的商店，有“Quick Scope”和“Quick Image”。示波器线始终是手动操作。 Quick Image 产品线可以是手动的也可以是电动的。
“Quick Vision”适用于将准确性放在首位的商店。三丰表示，顶级产品被称为“超”，并以“世界上最准确的视觉系统之一”而闻名。这种高端产品被政府大量用于复杂的测量以达到标准。想想美国国家标准与技术研究院 NIST。
来源：三丰
从事光纤工作的制造商也使用高端的超系统。
“如果你在一堆细小的光纤上运行光，并且你有一根光纤的一端与另一根光纤的另一端对齐，如果两端没有完全正确对齐，那么你就会丢失信号，因为所有的光线无法通过它，”Sawko 解释道。 “所以这些连接器具有挑战性。公差非常非常严格，以确保纤维尽可能准确地咬合在一起。”
另一方面，Quick Image 使用“远心”光学元件快速准确地拍摄景深。
“在整个测量过程中，所有部件都处于焦点位置，”Sawko 说。 “所以它比比较器快得多，而且可以看到更多的部分。”
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