龙门式影像测量仪是一种高精度、大行程的非接触式光学检测设备,广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工、精密电子及大型机械零部件等行业,用于对复杂工件的几何尺寸、形位公差、轮廓曲线等进行快速、精准的二维或三维测量。
其结构采用“龙门式”刚性框架设计,即横梁跨立于两侧高稳定性立柱之上,形成开放式测量空间,便于装卸大型或重型工件。工作台通常为花岗岩材质,具有优异的热稳定性和耐磨性;Z轴(垂直轴)搭载高分辨率光学镜头、同轴光/环形LED光源及可选激光或接触式测头,实现多传感器融合测量。X、Y、Z三轴由高精度直线导轨与伺服电机驱动,配合光栅尺闭环反馈,定位精度可达微米级(如±2μm+L/200)。
1、机械结构部分
龙门框架:
作为设备的主体支撑结构,通常采用高刚性材料(如花岗岩或金属合金)制成,确保测量过程中的稳定性,减少振动对精度的影响。
工作台(X/Y轴):
承载被测工件的平面,通过精密导轨和驱动系统(如直线电机或滚珠丝杠)实现X、Y方向的移动,定位精度可达微米级。
Z轴(升降机构):
控制光学镜头或探针的垂直移动,用于调整焦距或接触式测量,同样需具备高精度和稳定性。
导轨与传动系统:
采用空气轴承或交叉滚子导轨,配合高精度编码器,实现无摩擦、低噪音的平滑运动,提升重复定位精度。
2、光学系统
光源:
包括环形光、同轴光、背光源等多种类型,根据工件表面特性(如反光、透明)选择合适光源,以增强图像对比度。
工业镜头:
高分辨率、低畸变的远心镜头或变焦镜头,确保成像清晰,减少透视误差。
相机(CCD/CMOS):
高像素工业相机,捕捉工件图像并传输至计算机进行分析,分辨率直接影响测量精度。
3、测量与传感系统
接触式探针(可选):
部分机型配备接触式测头,用于测量工件的三维轮廓或隐藏特征,与光学系统互补。
激光位移传感器(可选):
非接触式测量高度或表面粗糙度,适用于柔软或易变形工件。
编码器:
安装在各运动轴上,实时反馈位置信息,确保系统精准控制移动距离。
4、软件与控制系统
测量软件:
核心功能包括图像处理、边缘检测、几何元素拟合(如圆、直线、角度)、尺寸标注、公差分析等。支持CAD导入比对、自动编程测量路径。
运动控制卡:
处理电机驱动信号,实现多轴联动和高速、高精度运动控制。
操作界面:
通常为触摸屏或计算机终端,提供直观的操作流程和测量结果展示。
5、辅助组件
防尘罩:
保护光学系统和机械部件免受灰尘污染,延长使用寿命。
气源系统(如需):
为空气轴承导轨提供清洁、干燥的压缩空气,确保运动平稳。
校准标定件:
如标准球、量块等,用于定期校准设备精度,确保测量结果可靠。
6、环境控制(外部条件)
温湿度控制:
测量环境需保持恒温(通常20±2℃)、恒湿(<60%),避免热胀冷缩或湿度变化影响机械精度。
减震台:
隔离外部振动,进一步提升测量稳定性。
