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投影儀(光學投影檢量儀)工作原理與測量方法



測量投影儀又稱為光學投影檢量儀或光學投影比較儀,為利用光學投射的原理,

將被測工件之輪廓或表機投影至觀察幕上,作測量或比對的一種測量儀器。

 

一、儀器工作原理

投影儀工作原理,被測工件置於工作台上,在透射或反射照明下,

它由物鏡成放大實像(倒像)並經光鏡反射於投影屏的磨沙麵上。當反光鏡換成反像係統後即成為反像,一個與工件完全反向的影像,反像投影儀在屏上可用標準玻璃工作尺進行測量,也可以用預先繪製好的標準放大圖對它進行比較測。測得的數值除以物鏡的放大倍數即是工件的測量尺寸。還可以利用工作台上的數位測量係統對工件進行座標測量;也可利用投影屏旋轉角度數顯係統對工件的角度進行測量。

 

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投影儀有透射和反射照明光源,視工件的性質,兩種照明可分別使用,也可同時使用。半反半透鏡 僅僅在反射照明時才使用。

 

二、 儀器總體結構

主要由投影箱,主殼體和工作台)三大部分構成。

2.1 投影箱:包括儀器的成像係統即物鏡,反光鏡 ,投影屏和多功能資料測量處理電箱。投影屏旋轉機構上裝有角度感測器。

2.2 儀器主殼體:除支撐投影箱和工作台外,儀器的照明係統,電器控製係統,以及冷卻風扇等均裝上麵。

2.3 儀器工作台:包括從(X)、橫(Y軸)向運動(座標測量用)和垂向(Z軸)運動(調焦用)。X軸與Y軸配有解析度為0.001mm的光柵線位移感測器。

 

三、 儀器測量方法

投影儀測量方法概括為2: 輪廓測量與座標測量.

 

3.1 輪廓測量

“標準放大圖”進行比較測量,此法適用於形狀複雜,批量大的零件檢驗。步驟為:

1) 按零件大小確定物鏡倍率,再按零件設計圖紙製作與物鏡放大倍率相同比例的標準放大圖,材料選用伸縮性較小的透明塑膠片.在圖上還可以繪出允許的公差帶,如零件尺寸在¢30左右,則製10:1的放大圖,選用10X物鏡進行測量.標準圓弧、角度、螺紋、齒形、網格、等放大圖也有現成的可購買。

2)將標準放大圖用四隻彈性壓板在投影屏上.

3)工件放在工作台上,調好焦.移動XY工作台使零件影像與放大圖套準。

4)若工作影像與放大圖的偏差在公差帶之內,則為合格.超出範圍為不合格.

偏差數值可以用XY座標測量出來。

5) 用格值為0.5mm標準玻璃工作尺(選購附件)在屏上直接測量工件影像的大小(小於格值部分也可用XY座標數顯測出),除以物鏡放大倍數即為工件的測量尺寸.


 

3.2 座標測量

分為單坐標測量和數據處理器功能測量:

1)單座標測量

a) 工件置工作台上,選用倍率較高的物鏡,調好焦.

b) 投影屏旋轉零位對準,即屏框上的短白線對準零位元標記.

c) 調整工件(分為ABBCCDAD邊)被測方向測量軸平行. BC邊平行於X

d) 移動工作台,將被測長度的一個端AB邊麵對準屏上的垂直刻線,X座標值清零.

e) 移動X,使工件另一端(比如CD邊)麵對準垂直刻線.X軸顯示值即工件AD邊尺寸.

 

2)功能測量

利用數據處理器的多功能資料處理電箱上座標旋轉功能,工件可以任意擺放,無需精確調整,隻需移動工作台,使ABCD依次對準十字線中點采樣,就可測出相應長度,這樣可以節省大量調整時間、提高測量效率。

 

測量儀器的選用原則:

應從技術性和經濟性出發,使其計量特性(如最大允許誤碼、穩定性、測量範圍、靈敏度、分辨力等)適當地滿足顧客預定要求,既夠用,又不過高。

 

(一)技術性

♦ 最大允許誤差       ♦ 測量範圍       ♦ 靈敏度       ♦ 穩定性

 

(二)經濟性

♦ 額定工作條件和極限條件

♦ 基本成本:設計製造成本和運行成本

♦ 安裝成本:安裝過程(還包括首次檢定及停機損失) ♦ 維護成本:儀器維護(周期檢定費應計入)

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