金属件圆孔尺寸测量

本文介绍金属件圆孔尺寸测量方案的基本信息、设计与部署。

方案基本信息

应用场景描述

在机械制造和电子产品制造过程中,圆孔尺寸测量是确保零部件精度和质量的关键。例如,在汽车、飞机等交通工具的制造中,圆孔的直径、深度和位置都需要精确测量,以确保各部件之间的装配精度和整体性能。

典型工件示例

该方案使用的金属件如下图所示。

object example

关键技术指标

金属件圆孔尺寸测量方案的技术指标如下。

  • 重复精度要求:小于20μm

  • 视觉工程节拍:小于2s

方案设计

轮廓测量仪选型

选择轮廓测量仪时,轮廓测量仪的X轴测量范围应大于被测物体的长度或宽度,并且轮廓测量仪的长边通常与被测物体的长边平行。

下图展示了LNX-8000系列各型号感测头的视野范围。由于待测工件尺寸为150mm × 60mm,为确保轮廓测量仪的视野能够完整覆盖该工件,选择使用LNX-8080。

profiler selection

轮廓测量仪安装方式

轮廓测量仪支持固定式、滑轨式安装,可根据实际情况选择安装方式,该方案选择固定式安装。

profiler installation

轮廓测量仪触发方式

轮廓测量仪支持多种触发方式,可与系统中其他设备及软件灵活配合,获取强度图、深度图和点云。该方案选择使用外部触发+编码器的方式进行数据采集,具体操作如下。

  1. 在Mech-Eye Viewer中设置相关参数。

    1. 设置数据采集触发源参数为外部触发

    2. 设置行扫描触发源参数为编码器

    3. 根据实际需求,设置扫描模式下的其他参数。

  2. 设置3D线激光轮廓测量仪步骤参数。

    1. 在参数处单击打开编辑器,选择并连接对应的轮廓测量仪。

    2. 开启数据采集状态,使轮廓测量仪进入接收外部信号状态,当外部信号传入时开始采集图像。

  3. 运行测量工程,机台转动,由外部信号触发轮廓测量仪开始采集图像。

  4. 轮廓测量仪采集图像完成,将图像传输至Mech-MSR。

方案部署

测量工程配置

流程概览

在该方案中,首先使用轮廓测量仪采集深度图,将获取的深度图输入到测量表面圆孔步骤对待测圆孔进行测量。最后,输出相应的检测结果。

整体流程如下图所示。

process overview

下文将对该流程中的重点步骤进行介绍。

步骤详解

测量表面圆孔
  • 功能描述:

    该步骤可定位和测量表面特征区域内的圆孔,并输出圆孔的位置和半径。

    input data
  • 使用流程:

    1. 根据实际情况,在步骤参数处设置公称半径半径公差

    2. 调整特征区域至待测圆孔位置。

    3. 在步骤输出栏中勾选半径圆心

  • 查看输出结果:

    该步骤的输出结果如下图所示,其中黄色圆环为测量圆孔的拟合圆。

    check output

    该步骤测量得到的圆环半径为6.279mm

    check output value

质量判定规则配置

步骤参数调节完成后,还需进行质量判定规则配置,用于输出测量和检测结果。

  1. 在“测量表面圆孔”步骤输出栏中,对半径设置合格范围。

    半径折叠栏中设置测量结果允许的最大值和最小值。当检测数值在区间内,检测结果判定为OK。需根据工件图纸和工艺要求设置最大值和最小值。

    quality rules configuration 1
  2. 输出管理中对待检测工件进行综合判定设置。

    此处仅检测半径,当所有的检测结果判定为OK时,向外界设备通信输出“0”(OK)。

    quality rules configuration 2
  3. 将测量结果进行输出(可选)。

    如果外部设备需要获取测量结果,需将测量项添加为输出内容,即在输出管理  通信输出中按如下操作添加测量项。

    quality rules configuration 3

通信配置

为了保证Mech-MSR能够与外部设备(PLC或其他产线设备)正常通信,从而实现外部设备触发Mech-MSR工程运行,并获取测量结果,还需进行通信配置,详细内容可参考通信配置

至此,已完成了测量工程相关配置。

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