φ300数据处理投影仪的结构设计(附件)
本文简述了工件轮廓测量技术的历史和发展，介绍了工件轮廓测量的方法和仪器及相关仪器的发展历程和未来趋势，说明的现在的Φ300数据处理投影仪的结构的不足及改进方案，主要对比的主流测量仪器的优缺点。将φ300数据处理投影仪的结构设计与原来的结构进行比较，说明了原有仪器的不足。提出针对原有仪器的不足产生的不同的想法，并且实现改进的结构设计以及相关结构可以带来的有点，并简单阐述改进的结构可以达到的测量效果。关键词 表面形状，工件轮廓，Φ300数据处理投影仪，结构设计目录
1. 引言 1
1.2 光学影像测量仪的国内相关状况 2
1.3 国内外典型产品评价 3
2. 现有Φ300数据处理投影仪简介 4
2.1 φ300数据处理投影仪的用途及规格参数 4
2.2 φ300数据投影仪的工作原理及组成 5
2.3现有仪器的缺陷 7
3. Φ300数据处理投影仪结构设计改进方案 8
3.1 改进思想 8
3.2现有仪器工作台结构及传动方式说明 8
3.3 重要调节部件位移微调装置介绍 11
3.4 Φ300数据处理投影仪的结构改进设计方案 12
4. 现有仪器测量方法说明 13
4.1 现有仪器手动操作方法使用说明 14
4.2 改进后装置的传动原理及测量方法 15
4.3 改进后的仪器的优点 17
结论 18
致谢 20
参考文献 21
1. 引言
公差几何公差包括形状和位置公差。所有部件均由点、线、面等组成。相对于包含形状误差和位置误差理想元素的总误差部件的加工后的实际的元件。这样的误差会影响产品的机械工艺性能，设计不应该忽略这些误差。随着工业加工的发展，前后20世纪50年代，工业化国家有一个新的公差标准。国际标准化组织（ISO）于1969年发布了新的公差标准，并在1978年，公布了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布包括需要测试的形状和位置公差。
随着机械加工工艺的发展和进步，对加工的工件轮廓和表面形状的要求越来越高，从原始的感觉带后来通过手动测绘的程度能够到达的
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品的机械工艺性能，设计不应该忽略这些误差。随着工业加工的发展，前后20世纪50年代，工业化国家有一个新的公差标准。国际标准化组织（ISO）于1969年发布了新的公差标准，并在1978年，公布了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布包括需要测试的形状和位置公差。
随着机械加工工艺的发展和进步，对加工的工件轮廓和表面形状的要求越来越高，从原始的感觉带后来通过手动测绘的程度能够到达的厘米为单位的精度，一直到现代测量技术需要满足在高精度、高速度、多功能、在线检测的特殊需求。
光学影像测量技术因此出现，它是数字影像技术应用于计量领域的结果，它是可以精确测量空间几何参数的先进的技术。光学影像测量技术是一种纳米级测量精度的技术，它是由精确的数控硬件和操作人性化的软件构成，是满足现代工业生产所要的多功能、高精度、智能化、现代化的测量要求的技术。
影像测量技术的进一步发展就是全自动影像测量仪的诞生，它是一种现代光学非接触式测量仪器，它主要在数字化影像测量仪基础上发展的人工智能，它既有数字化仪器优异的运动进度和运动操作性能，又有机器视觉软件的灵活性，更加明显的是其智能化与自动化的特征，是现今最前沿的光学尺寸检测设备，满足了现代机械制造行业对精度越来越高的要求，是制造检测行业发展中的一个非常重要的环节。全自动影像测量仪的优秀的测量性能可以满足现在绝大部分领域的测量工作，如：各种精密电子、刀具、精密零件、军工、弹簧、医药工业等领域。
现如今，新一轮的技术竞争再次拉开帷幕，而新一代的全自动影像测量仪的研究和改进，更是技术竞争的重点与主题。[1]
图1 VE 的RB-1影像测量仪 图2 ROI 的影像测量仪1.1 光学影像测量仪的国内外相关状况
国外现状：随着机械制造加工业的迅猛发展，对仪器的测量精度要求也越来越高。因而相关仪器制造也相应的快速发展，先进的装备源源不断的出现在大众的视野中，而精度等级也从以前的毫米级发展到现在的微米级，还在逐步向纳米级进步。国外影像测量仪整个行业发展都非常迅速，且主要以机电一体化机械式测量，测量进度主要以毫米级为主。随着行业的不断发展，现在已经向着光机电一体化综合方向发展，并且融入各种先进的信息技术，使得测量精度进一步提高并逐渐达到纳米级。测量也由原始的手动向全自动方向进步，测量仪器的制造加工逐渐模块化、细致化、批量化。
如产品三丰公司QVACCEL，包括400×400×150毫米600×600×150毫米800×800×150毫米1200×1200×100200×02100×100毫米范围不同系列的产品，逐步批量化，显示为0.1μm的精度，U1=（2.2+3L/ 1000）PM，U2=（4 +5L/ 1000）Pm的测量的精度。采用高分辨率CCD摄像机的该系列产品是目前已投放市场的成熟的设备，并且是比较目前主流的设备之一。[2]
1.2 光学影像测量仪的国内相关状况
国内形势：现在，相关行业的国产设备生产的发展还受到国际市场非常巨大的影响。我们的从“制造大国”向“制造强国”发展的发展战略，想要努力从传统制造向精密制造转型，而数字化测量和控制技术这一种增值的制造工艺和保证高品质产品的技术就需要得到重视。中国现在的传统制造企业正在慢慢被高科技，高精度，智能化的新型高新技术企业所替代，相关的测量仪器领域也向着高精度、高度自动化方向发展，生产高附加值和高品质产品，打造中国品牌。国内生产的影像测量仪，以手动测量为主，测量效率不高，显示分辨率为1μm，精度为（3 + 2L / 200）μm，使用光学传动杆驱动系统，LED光源的纯白光，图像的用途主要技术参数1 / 3ColorCCD +Zoom，因此国内产品整体水平达不到的国际工业标准的水平。
所以，为了赶上甚至赶超国际水平，我国的影像测量制造企业不断提高各自的制造水平，生产仪器的分辨率主要以1μm为主，在测量精度方面不断提高，同时为了保证设备的传动的精度，积极采用新材料、新装置、新的工艺，如：采用无牙螺杆和线性导设计的传动装置，采用CCD这种先进信息技术数字式的影像系统等，不断提高装置的精度和精确性。目前手动装置很难满足企业大批量的检测工作，因而有着高精度，智能化、数字化控制等优点的光学影像测量仪会是各大企业趋之若鹜的产品，也将会成为市场的主流 [2] 。
1.3 国内外典型产品评价
影像测量仪可大致分为科学级和工业级两大类，科学级产品要求精度等级高，对工作环境要求（如：噪音）以及对操作人员的要求也非常高，因而目前世界上只有
1. 引言 1
1.2 光学影像测量仪的国内相关状况 2
1.3 国内外典型产品评价 3
2. 现有Φ300数据处理投影仪简介 4
2.1 φ300数据处理投影仪的用途及规格参数 4
2.2 φ300数据投影仪的工作原理及组成 5
2.3现有仪器的缺陷 7
3. Φ300数据处理投影仪结构设计改进方案 8
3.1 改进思想 8
3.2现有仪器工作台结构及传动方式说明 8
3.3 重要调节部件位移微调装置介绍 11
3.4 Φ300数据处理投影仪的结构改进设计方案 12
4. 现有仪器测量方法说明 13
4.1 现有仪器手动操作方法使用说明 14
4.2 改进后装置的传动原理及测量方法 15
4.3 改进后的仪器的优点 17
结论 18
致谢 20
参考文献 21
1. 引言
公差几何公差包括形状和位置公差。所有部件均由点、线、面等组成。相对于包含形状误差和位置误差理想元素的总误差部件的加工后的实际的元件。这样的误差会影响产品的机械工艺性能，设计不应该忽略这些误差。随着工业加工的发展，前后20世纪50年代，工业化国家有一个新的公差标准。国际标准化组织（ISO）于1969年发布了新的公差标准，并在1978年，公布了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布包括需要测试的形状和位置公差。
随着机械加工工艺的发展和进步，对加工的工件轮廓和表面形状的要求越来越高，从原始的感觉带后来通过手动测绘的程度能够到达的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
品的机械工艺性能，设计不应该忽略这些误差。随着工业加工的发展，前后20世纪50年代，工业化国家有一个新的公差标准。国际标准化组织（ISO）于1969年发布了新的公差标准，并在1978年，公布了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布包括需要测试的形状和位置公差。
随着机械加工工艺的发展和进步，对加工的工件轮廓和表面形状的要求越来越高，从原始的感觉带后来通过手动测绘的程度能够到达的厘米为单位的精度，一直到现代测量技术需要满足在高精度、高速度、多功能、在线检测的特殊需求。
光学影像测量技术因此出现，它是数字影像技术应用于计量领域的结果，它是可以精确测量空间几何参数的先进的技术。光学影像测量技术是一种纳米级测量精度的技术，它是由精确的数控硬件和操作人性化的软件构成，是满足现代工业生产所要的多功能、高精度、智能化、现代化的测量要求的技术。
影像测量技术的进一步发展就是全自动影像测量仪的诞生，它是一种现代光学非接触式测量仪器，它主要在数字化影像测量仪基础上发展的人工智能，它既有数字化仪器优异的运动进度和运动操作性能，又有机器视觉软件的灵活性，更加明显的是其智能化与自动化的特征，是现今最前沿的光学尺寸检测设备，满足了现代机械制造行业对精度越来越高的要求，是制造检测行业发展中的一个非常重要的环节。全自动影像测量仪的优秀的测量性能可以满足现在绝大部分领域的测量工作，如：各种精密电子、刀具、精密零件、军工、弹簧、医药工业等领域。
现如今，新一轮的技术竞争再次拉开帷幕，而新一代的全自动影像测量仪的研究和改进，更是技术竞争的重点与主题。[1]
图1 VE 的RB-1影像测量仪 图2 ROI 的影像测量仪1.1 光学影像测量仪的国内外相关状况
国外现状：随着机械制造加工业的迅猛发展，对仪器的测量精度要求也越来越高。因而相关仪器制造也相应的快速发展，先进的装备源源不断的出现在大众的视野中，而精度等级也从以前的毫米级发展到现在的微米级，还在逐步向纳米级进步。国外影像测量仪整个行业发展都非常迅速，且主要以机电一体化机械式测量，测量进度主要以毫米级为主。随着行业的不断发展，现在已经向着光机电一体化综合方向发展，并且融入各种先进的信息技术，使得测量精度进一步提高并逐渐达到纳米级。测量也由原始的手动向全自动方向进步，测量仪器的制造加工逐渐模块化、细致化、批量化。
如产品三丰公司QVACCEL，包括400×400×150毫米600×600×150毫米800×800×150毫米1200×1200×100200×02100×100毫米范围不同系列的产品，逐步批量化，显示为0.1μm的精度，U1=（2.2+3L/ 1000）PM，U2=（4 +5L/ 1000）Pm的测量的精度。采用高分辨率CCD摄像机的该系列产品是目前已投放市场的成熟的设备，并且是比较目前主流的设备之一。[2]
1.2 光学影像测量仪的国内相关状况
国内形势：现在，相关行业的国产设备生产的发展还受到国际市场非常巨大的影响。我们的从“制造大国”向“制造强国”发展的发展战略，想要努力从传统制造向精密制造转型，而数字化测量和控制技术这一种增值的制造工艺和保证高品质产品的技术就需要得到重视。中国现在的传统制造企业正在慢慢被高科技，高精度，智能化的新型高新技术企业所替代，相关的测量仪器领域也向着高精度、高度自动化方向发展，生产高附加值和高品质产品，打造中国品牌。国内生产的影像测量仪，以手动测量为主，测量效率不高，显示分辨率为1μm，精度为（3 + 2L / 200）μm，使用光学传动杆驱动系统，LED光源的纯白光，图像的用途主要技术参数1 / 3ColorCCD +Zoom，因此国内产品整体水平达不到的国际工业标准的水平。
所以，为了赶上甚至赶超国际水平，我国的影像测量制造企业不断提高各自的制造水平，生产仪器的分辨率主要以1μm为主，在测量精度方面不断提高，同时为了保证设备的传动的精度，积极采用新材料、新装置、新的工艺，如：采用无牙螺杆和线性导设计的传动装置，采用CCD这种先进信息技术数字式的影像系统等，不断提高装置的精度和精确性。目前手动装置很难满足企业大批量的检测工作，因而有着高精度，智能化、数字化控制等优点的光学影像测量仪会是各大企业趋之若鹜的产品，也将会成为市场的主流 [2] 。
1.3 国内外典型产品评价
影像测量仪可大致分为科学级和工业级两大类，科学级产品要求精度等级高，对工作环境要求（如：噪音）以及对操作人员的要求也非常高，因而目前世界上只有
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