W ciągu ostatnich 20 lat miał miejsce wielki postęp w rozwoju bezstykowych metod pomiarów obiektów trójwymiarowych. Dominującą rolę odgrywają wśród nich techniki wykorzystujące światło jako nośnik informacji o mierzonych wielkościach. Pomiary optyczne wyrobu są możliwe dzięki postępowi w technice mikroprocesorowej, widocznemu zwłaszcza we wzroście mocy obliczeniowych komputerów oraz rozwojowi dziedziny zwanej optoelektroniką.
Metody wykonywania pomiarów optycznych detalu
Optyczne systemy bezstykowe bazują na pomiarze odbicia lub rozproszania światła od powierzchni badanego obiektu. Istnieje szereg metod optycznych służących do mierzenia współrzędnych obiektów 3D i wiele sposobów ich kwalifikacji. Zasadniczo dzielą się one na aktywne i pasywne. Podział ten wynika z faktu, że pasywne techniki pomiarowe nie wymagają dodatkowych sztucznych źródeł oświetlenia, działając w warunkach naturalnego światła. Metody aktywne angażują zaś dodatkowe źródła oświetlenia – niekoherentne (projektory, rzutniki itp.) lub koherentne (lasery).
Precyzyjne pomiary bezstykowe
W naszym Laboratorium Pomiarowym w Lublinie pomiary bezstykowe (optyczne) mierzonego detalu dokonywane są przy pomocy optyczno-wizyjnego systemu firmy Mitutoyo – Vision Measuring Machine QuickScope (QS) -L3017Z/AFB z aktywną techniką pomiaru, która bazuje na projekcji różnego rodzaju struktur światła tj. punktów, linii, prążków, siatki, zakodowanych wzorów.
Wizyjny system pomiarowy służy dla realizacji szerokiego zakresu zadań pomiarowych. Na tę wszechstronność wpływa m.in. możliwość programowania ustawień oświetlenia powierzchni, oświetlenia przechodzącego (konturowego) oraz połączonego kablem światłowodowym pierścienia oświetlającego. Pozwala to użytkownikowi na dostosowanie oświetlenia QS do różnego rodzaju potrzeb pomiarowych. Aparatura umożliwia m.in. pomiar długości i kąta, a cała procedura odbywa się bezstykowo. Pomiary optyczne są najlepszą metodą, gdy dokonywanie badań tradycyjnymi metodami nie jest możliwe, a nowoczesne rozwiązania zwiększają ich wydajność i dokładność.
Wizyjny system pomiarowy QS daje szeroki wachlarz możliwości pomiarów i analiz. Wśród oferowanych funkcji znajdują się:
- zmiana powiększenia,
- automatyczne ogniskowanie,
- powtarzanie pomiarów,
- wykrywanie krawędzi jednym kliknięciem,
- graficzna reprezentacja wyników pomiarów,
- 48 różnych makropoleceń,
- funkcja wyszukiwania kształtu kilku najczęściej spotykanych cech przedmiotu mierzonego.
O dokładności i niezawodności urządzenia wykorzystywanego do pomiarów optycznych detalu świadczą również jego cechy i parametry, do których należą:
- rozdzielczość 0,1 μm oraz zakres osi Z 150 mm,
- dokładna regulacja oświetlenia – umożliwia właściwy dobór oświetlenia dla mierzonej powierzchni,
- system szybkiego zwalniania blokady stołu – umożliwia natychmiastowe przechodzenie od posuwu manualnego do automatycznego,
- typ czujnika: kolorowa kamera CCD,
- powiększenie (system optyczny): x200,
- pomiar w osi Z: Motoryczny z AF,
- maks. obciążenie stołu: 20 kg.