Оптические методы контроля

Измерительная система для быстрого измерения и оценки параметров контура поверхностей сквозных отверстий. Данная система позволяет с большой степенью наглядности воспроизводить как результаты измерений, так и результаты сравнения с аналитическим профилем.
Метод измерений основан на математическом выделении края изображения образца в проходящем(отраженном) свете.

При помощи системы технического зрения, состоящей из промышленной видеокамеры, объектива, светофильтров и системы освещения, получаем оцифрованное изображение измеряемого образца, рис. 1.

С помощью ряда математических методов мы находим центр измеряемой кривой, исходя из центров механических отверстий для штифтов. Они являются реперными точками. Следующим этапом происходит коррекция смещения плоскости кривой относительной найденного центра. Конечная точка показана на рис.1. крестиком. Относительно этой точки происходит дальнейшее измерение профиля кривой. За начало отсчета угла принято направление вдоль прямой проходящей из центра измерений под углом 45 градусов к направлению на центр отверстия для штифта.

рис. 1  Изображение измеряемого образца

Результаты измерений представлены на рис.2. Из рисунка видно, что плоскости измеряемой кривой и эталонной развернуты по углу относительной друг друга. Для оценки угла разворота были проведены дополнительные расчеты при вращении эталонной кривой в диапазоне от –5 до +5 градусов. Результаты приведены на рис.3.

Рис.2. Синяя линия - измеренный профиль поверхности в мкм, красная линия – теоретический профиль.

Рис.3. Среднее расхождение между измеренным и теоретическим профилем в мкм в зависимости от угла поворота эталонной кривой

Из рис.3 видно, что минимальная погрешность изготовления соответствует развороту в 3 градуса и соответствует приблизительно 42 мкм.

Для подтверждения повторяемости результатов было проведено ряд измерений одного и того же образца в разных положениях. Результаты данного эксперимента приведены на рис.4. Данные оценочные измерения были проведены на оборудовании с точностью ±8мкм через 10 градусов с секторным усреднение в 1 градус.