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投影仪(光学投影检量仪)工作原理与测量方法



测量投影仪又称为光学投影检量仪或光学投影比较仪,为利用光学投射的原理,

将被测工件之轮廓或表机投影至观察幕上,作测量或比对的一种测量仪器。

 

一、仪器工作原理

投影仪工作原理,被测工件置于工作台上,在透射或反射照明下,

它由物镜成放大实像(倒像)并经光镜反射于投影屏的磨沙面上。当反光镜换成反像系统后即成为反像,一个与工件完全反向的影像,反像投影仪在屏上可用标准玻璃工作尺进行测量,也可以用预先绘制好的标准放大图对它进行比较测。测得的数值除以物镜的放大倍数即是工件的测量尺寸。还可以利用工作台上的数位测量系统对工件进行座标测量;也可利用投影屏旋转角度数显系统对工件的角度进行测量。

 

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投影仪有透射和反射照明光源,视工件的性质,两种照明可分别使用,也可同时使用。半反半透镜 仅仅在反射照明时才使用。

 

二、 仪器总体结构

主要由投影箱,主壳体和工作台)三大部分构成。

2.1 投影箱:包括仪器的成像系统即物镜,反光镜 ,投影屏和多功能资料测量处理电箱。投影屏旋转机构上装有角度感测器。

2.2 仪器主壳体:除支撑投影箱和工作台外,仪器的照明系统,电器控制系统,以及冷却风扇等均装上面。

2.3 仪器工作台:包括从(X)、横(Y轴)向运动(座标测量用)和垂向(Z轴)运动(调焦用)。X轴与Y轴配有解析度为0.001mm的光栅线位移感测器。

 

三、 仪器测量方法

投影仪测量方法概括为2: 轮廓测量与座标测量.

 

3.1 轮廓测量

“标准放大图”进行比较测量,此法适用于形状复杂,批量大的零件检验。步骤为:

1) 按零件大小确定物镜倍率,再按零件设计图纸制作与物镜放大倍率相同比例的标准放大图,材料选用伸缩性较小的透明塑胶片.在图上还可以绘出允许的公差带,如零件尺寸在¢30左右,则制10:1的放大图,选用10X物镜进行测量.标准圆弧、角度、螺纹、齿形、网格、等放大图也有现成的可购买。

2)将标准放大图用四只弹性压板在投影屏上.

3)工件放在工作台上,调好焦.移动XY工作台使零件影像与放大图套准。

4)若工作影像与放大图的偏差在公差带之内,则为合格.超出范围为不合格.

偏差数值可以用XY座标测量出来。

5) 用格值为0.5mm标准玻璃工作尺(选购附件)在屏上直接测量工件影像的大小(小于格值部分也可用XY座标数显测出),除以物镜放大倍数即为工件的测量尺寸.


 

3.2 座标测量

分为单坐标测量和数据处理器功能测量:

1)单座标测量

a) 工件置工作台上,选用倍率较高的物镜,调好焦.

b) 投影屏旋转零位对准,即屏框上的短白线对准零位元标记.

c) 调整工件(分为ABBCCDAD边)被测方向测量轴平行. BC边平行于X

d) 移动工作台,将被测长度的一个端AB边面对准屏上的垂直刻线,X座标值清零.

e) 移动X,使工件另一端(比如CD边)面对准垂直刻线.X轴显示值即工件AD边尺寸.

 

2)功能测量

利用数据处理器的多功能资料处理电箱上座标旋转功能,工件可以任意摆放,无需精确调整,只需移动工作台,使ABCD依次对准十字线中点采样,就可测出相应长度,这样可以节省大量调整时间、提高测量效率。

 

测量仪器的选用原则:

应从技术性和经济性出发,使其计量特性(如最大允许误码、稳定性、测量范围、灵敏度、分辨力等)适当地满足顾客预定要求,既够用,又不过高。

 

(一)技术性

♦ 最大允许误差       ♦ 测量范围       ♦ 灵敏度       ♦ 稳定性

 

(二)经济性

♦ 额定工作条件和极限条件

♦ 基本成本:设计制造成本和运行成本

♦ 安装成本:安装过程(还包括首次检定及停机损失) ♦ 维护成本:仪器维护(周期检定费应计入)

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