直线度和对齐度对于无故障的工厂操作至关重要,特别是对于大型机械部件和轨道结构。即使是很小的差异也会导致磨损的迹象增加,并使整个系统瘫痪。因此,精确的对准或测量(例如,直线导轨)对系统的质量和使用寿命起着决定性的作用。借助ELWI-GER3000,来自慕尼黑(德国)的Hoffauer OPTIK Mess&Prüftechnik为机器和特殊机器制造商提供合适的仪器。该光学对准和测量系统借助于来自IDS成像的uEye工业摄像机精确而快速地工作,适用于长达100米的长距离测量。

电子自准直仪利用光的绝对直线度进行非接触高精度测量。表面或导轨的最小直线度偏差可以通过角度变化来检测。为此,准直光束(即具有平行单个光束的光包)离开光学系统,并通过平面镜反射回来。霍夫鲍尔光学公司的ELWI-GER3000电子自准直仪使直线度和平面度的二维精确快速测量成为可能。

柔性系统可用于技术表面,用于直线导轨的对准和控制,以及大型部件和轨道系统的曲率测量。这使得它既适用于工厂建设,又适用于轨道和隧道建设。它也可以用于诸如测试石材直尺作为直线度标准的任务。例如,可以在不到5分钟的时间内以小于0.5 µm / m的精度测量长度为160 cm的花岗岩直尺。光学测试设备可以同时记录X和Y方向的直线度,并可以在任何位置(空间轴)使用。该系统包括测量头以及各种附件,例如可调节的支架,测量镜,附件激光器以及与显示单元的相应USB连接。然而,它体积小巧紧凑,在电池模式下可以工作8个小时-非常适合服务应用。

该系统使用坚固耐用的IP65兼容平板电脑和直观的触摸屏直接控制-应用和实践导向。测量系统的数据传输和远程控制也可以通过智能手机完成。无需额外的PC即可直接进行直线度评估。每次测量后,带有文档跟踪的自动协议可以PDF格式生成报告。

由于采用了摄像技术,所以速度快、精度高

“随着ELWI-GER3000的推出,我们在机械工程领域的精密测量技术不断发展。来自IDS成像开发系统的集成uEye工业相机对此做出了重大贡献,”hoffauer OPTIK Mess&Prüftechnik的所有者和开发经理恩格尔伯特·霍夫鲍尔博士解释道。

该系统可以在单色LED灯中看到十字线或渐晕灯区域(即图像边缘有阴影)。从数学上讲,这些结果是由两个直径相同的圆形区域的相关函数得出的。后者依次出现在自准直过程中,如上所述,通过从远处的镜子反射发射的光锥。图像或相机上的强度分布形成一个规则的圆锥体,因此在不同的应用中也可以看到几个所谓的V-SPOT。用亚像素精度(峰谷比小于1/50像素,偏离平方平均值1/100)计算V-SPOT的精确位置。在此基础上,确定高达三维(自由度)和同时高达3个位置自由度的对应角度。

借助于获得专利的渐晕方法,霍夫鲍尔公司是世界上唯一能够克服传统自动准直方法问题的公司,即使在非常大的角度(1000秒= 17 mm / m)下,也能以角秒精度测量超过100 m的长度并根据倾斜方法对其进行评估。

测量技术

用户可以使用两种可能的测量方法:使用倾斜法,将位于镜座或直线导轨的导轨架上的测量镜以同样大的步骤引至试样上方,并测量倾斜的变化。直线度是通过测定的部分截面高度差的总和(积分)来确定和显示的。用这种方法,可以在最低的测量不确定度下达到最高的精度。或者,根据应用情况,高度法也可用于测量。反射器还通过合适的底座或直线滑轨或可移动轴(工作台、横梁等)连接,并可定位在路径上的任何点。与理想直线(光轴)的偏差可立即直接测量并显示。优点是:可以直接执行调整过程。

相机型号

根据客户的应用,ELWIMAT-GER 3000每个uEye相机系列都包含一台工业相机。各种型号都具有GigE或USB 3.1 Gen 1接口,既可以作为板级变体,也可以具有外壳。无论是低成本的项目相机还是紧凑的电源,它们都特别易于处理,使用寿命长和长期可用性。所有型号均经过100%质量测试和预校准。得益于广泛的IDS软件以及典型的IDS即插即用功能,它们可以快速,轻松地集成在一起,因此特别经济。

例如,UI-3272LE-M-VU是uEye LE USB 3.1 Gen 1系列中具有开创性的可逆USB Type-C连接器的高性价比多功能项目相机。通过USB Power Delivery,可以在I / O端口上提供可变的外围电源。它配备了Sony IMX265区域传感器-3 MP像素级别中最好的图像传感器之一。全局快门CMOS传感器的1 / 1.8英寸大小提供了很多合适的镜头。工业相机在全分辨率(3.2 MP:2056 x 1542 px)时的帧速率高达57 fps,在全高清分辨率下的帧速率高达80 fps。因此,USB 3.1 Gen 1摄像头非常适合机器视觉应用中的可视化任务,板级变体具有垂直(-VU)(如ELWIMAT)或水平USB Type-C连接器,并且具有10 -针I / O SMD连接器,用于GPIO,触发器和闪存。

由于采用了快速的USB3.1 Gen 1技术,在相同或更长的电缆长度下,数据传输速率可以从480 MBit / s增加到5 GBit / s。全屏模式下的测量频率从12帧/秒增加到57 fps,增加了5倍。对于振动和频率分析中的特殊应用,可以使用AOI技术以及子采样和合并方法将时钟速率扩展到KHz范围

软件

霍夫鲍尔使用IDS软件开发工具包将工业摄像机集成到其系统中。有了IDsdk,我们就有了所有IDS摄像机的统一编程接口的优势。因此,编程与型号的连接无关——无论是USB2、USB3.1 Gen 1还是GigE,”Hoffauer博士解释道,并补充道:“此外,新的相机型号不受软件更改的支持。这完全符合我们协调测量技术最高要求和用户友好操作性的目标。”使用IDS软件的其他原因是简单地使用了EEPROM和GPIOs等附加功能。SDK还与Windows和Linux兼容。

总结

直线度和直线度在机械和工厂工程中是必不可少的。ELWI-GER3000能够简单地测量、调整和记录各种应用的结果。即使是最小的角度变化也可以测量。与同类产品对手相比,它的直线度测量精度达到每米0.5微米,即每100米测量0.05毫米,测量长度超过100米。灵活和移动的适用性以及广泛的配件范围也确保了真正的客户利益。该系统由相机支持,仅使用光线,可确保非接触式”平面条件”。