שיטות למדידת גובה חלקים עם מכונות מדידה אוטומטיות של וידאו

VMS, הידוע גם בשםמערכת מדידת וידאו, משמש למדידת מידות מוצרים ותבניות. מרכיבי המדידה כוללים דיוק מיקום, ריכוזיות, ישרות, פרופיל, עגול וממדים הקשורים לתקני ייחוס. להלן, נשתף את שיטת מדידת גובה חלקי עבודה ושגיאות מדידה באמצעות מכונות מדידה אוטומטיות של וידאו.

שיטות למדידת גובה חומר עבודה עם אוטומטימכונות מדידת וידאו:

מדידת גובה בדיקת מגע: התקן בדיקה על ציר Z כדי למדוד את גובה חומר העבודה באמצעות בדיקה מגע (עם זאת, שיטה זו דורשת הוספת מודול פונקציית בדיקה ב-2dתוכנת מכשיר למדידת תמונה). ניתן לשלוט על שגיאת המדידה בתוך 5um.

מדידת גובה לייזר ללא מגע: התקן לייזר על ציר Z למדידת גובה חומר העבודה באמצעות מדידת לייזר ללא מגע (שיטה זו דורשת גם הוספת מודול פונקציית לייזר בתוכנת מכשיר מדידת התמונה הדו-ממדית). ניתן לשלוט על שגיאת המדידה בתוך 5ums.

שיטת מדידת גובה מבוססת תמונה: הוסף מודול מדידת גובה ב-VMMתוכנה, התאם את המיקוד כדי להבהיר מישור אחד, ואז מצא מישור אחר, וההבדל בין שני המישורים הוא הגובה שיש למדוד. ניתן לשלוט בשגיאת המערכת בתוך 6um.

שגיאות מדידה של מכונות מדידת וידאו אוטומטיות:

שגיאות עקרוניות:

שגיאות עיקריות של מכונות מדידת וידאו כוללות שגיאות הנגרמות על ידי עיוות מצלמת CCD ושגיאות הנגרמות על ידי שונותשיטות מדידה. עקב גורמים כמו ייצור ותהליכים של מצלמות, קיימות שגיאות בשבירה של אור בולט העובר דרך עדשות שונות ושגיאות במיקום של מטריצת נקודות CCD, וכתוצאה מכך סוגים שונים של עיוות גיאומטרי במערכת האופטית.

טכניקות שונות של עיבוד תמונה מביאות לשגיאות זיהוי וקונטיזציה. חילוץ קצוות חשוב בעיבוד תמונה, מכיוון שהוא משקף את קווי המתאר של אובייקטים או את הגבול בין משטחים שונים של אובייקטים בתמונה.

שיטות חילוץ קצוות שונות בעיבוד תמונה דיגיטלי יכולות לגרום לשינויים משמעותיים באותו מיקום קצה נמדד, ובכך להשפיע על תוצאות המדידה. לכן, לאלגוריתם עיבוד התמונה יש השפעה משמעותית על דיוק המדידה של המכשיר, המהווה מוקד דאגה במדידת תמונה.

שגיאות ייצור:

שגיאות ייצור של מכונות מדידת וידאו כוללות שגיאות שנוצרו על ידי מנגנונים מנחים ושגיאות התקנה. השגיאה העיקרית שנוצרת על ידי המנגנון המנחה עבור מכונות מדידת וידאו היא שגיאת מיקום התנועה ליניארית של המנגנון.

מכונות מדידת וידאו הן אורתוגונליותלתאם מכשירי מדידהעם שלושה צירים מאונכים זה לזה (X, Y, Z). מנגנוני הנחיית תנועה באיכות גבוהה יכולים להפחית את ההשפעה של שגיאות כאלה. אם ביצועי הפילוס של פלטפורמת המדידה והתקנת מצלמת ה-CCD מצוינים, והזוויות שלהם נמצאות בטווח שצוין, שגיאה זו קטנה מאוד.

שגיאות תפעוליות:

שגיאות תפעול של מכונות מדידת וידאו כוללות שגיאות הנגרמות משינויים בסביבת המדידה ובתנאי המדידה (כגון שינויי טמפרטורה, תנודות מתח, שינויים בתנאי תאורה, בלאי מנגנון וכו'), וכן שגיאות דינמיות.

שינויי טמפרטורה גורמים לשינויים בממדים, צורה, יחסי מיקום ושינויים בפרמטרים אופייניים חשובים של רכיבי מכונות מדידת וידאו, ובכך משפיעים על דיוק המכשיר.

שינויים במתח ובתנאי תאורה ישפיעו על הבהירות של מקורות האור העליונים והתחתונים של מכונת מדידת הווידאו, וכתוצאה מכך תאורת מערכת לא אחידה ויגרמו לשגיאות בחילוץ הקצוות עקב צללים שנותרו בקצוות של תמונות שצולמו. בלאי גורם לשגיאות ממדים, צורה ומיקום בחלקים שלמכונת מדידת וידאו, מגדיל את המרווחים ומפחית את יציבות דיוק העבודה של המכשיר. לכן, שיפור תנאי הפעולה של המדידה יכול להפחית ביעילות את ההשפעה של שגיאות כאלה.