CN107796306A - 一种二次元测量仪及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二次元测量仪，包括工作台，以及设置于所述工作台上方的CCD彩色摄像器，设置于所述工作台一侧的数据处理器，所述数据处理器设置有2D数据测量软件，所述数据处理器通信连接有色彩显示器，所述数据处理器与CCD彩色摄像器通信连接。本发明提供的二次元测量仪，其配套的2D数据测量软件智能精准地自动绘出工件实时影像中的线、圆等图元，这种绘图方法较肉眼取点更精准更快速，而且避免了人为误差。

Description

一种二次元测量仪及测量方法

技术领域

本发明涉及PCB检测领域，特别是涉及一种二次元测量仪及测量方法。

背景技术

二次元测量仪又叫二次元量测仪，或者叫视频测量仪和视频测量机，是用来测量产品及模具的尺寸的，或者说是用来测量被测要素的形位公差，如位置度、同心度、直线度、轮廓度、圆度和与基准有关的尺寸等，二次元主要用于较薄产品（如弹片）及较小产品的二维平面检测或其它工件的二维投影检测。现设计研发一种新型二次元测量仪，具备更加优异的图像抓取能力和分析能力。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种二次元测量仪，包括工作台，以及设置于所述工作台上方的CCD彩色摄像器，设置于所述工作台一侧的数据处理器，所述数据处理器设置有2D数据测量软件，所述数据处理器通信连接有色彩显示器，所述数据处理器与CCD彩色摄像器通信连接。

进一步的，所述CCD彩色摄像器的端部还依次安装有连续变倍物镜、视频十字线发生器和精密光学尺。

一种二次元测量仪的测量方法，包括如下步骤：

S1：将PCB板固定于工作台上；

S2：调节CCD彩色摄像器位置，完成对焦；

S3：通过PC端的显示器作为色彩显示器，并承载数据处理器的功能，安装2D数据测量软件；

S4：通过色彩显示器显示CCD彩色摄像器拍摄的图像，并在PC端控制2D数据测量软件输入需测量数据范围；

S5：CCD彩色摄像器接收2D数据测量软件的指令，通过调节连续变倍物镜、视频十字线发声器和精密光学尺，将测量范围内的图像元素进行分类提取。

本发明的工作原理为：自动抓取测量功能(自动捕捉点、线、圆，圆弧等)将工件放置在软件主界面中时，只需选取相应的绘图命令，软件智能精准地自动绘出工件实时影像中的线、圆等图元，这种绘图方法较肉眼取点更精准更快速，而且避免了人为误差。具备自动和手动对焦功能，选定目标区域后自动或手动移动Z轴，可搜索到最清晰位置。软件自动捕捉、判别，将人为误差降至最低。人性化的地图导航功能可以帮助你在大工件上快速定位局部位置，缩短了操作需要的寻找时间。打开地图可以虚拟测量或导航。CNC编程测量分为全自动和手动模式，在全自动CNC模式下，进行大批量工件检测时，只需要对测量过程进行一次编程即可自动进行多次全自动重复测量。对于手动工作台采用手动CNC模式，可实现模拟CNC的自动测量功能，提高工作效率。阵列测量可以对同一工件上阵列分布的部分进行自动测量，只需对阵开分布的部分进行编程并对阵开分布规则设置后即可自动进行测量。打开CAD设计图纸，与实际影像不吻合，使用图纸比对中的摆正功能可以将打开的图纸与影像重合。使用摆正后的图形，可以进行测量或做简单比对。内置SPC（统计过程控制)功能，可以在测量后读取指定的测量数据，生成X-R、Xm-R等控制图，并计算最大值，最小值、平均值、标准差、偏移值、Ca、Cp、Cpk等统计系数。

二次元影像仪本身的硬件CCD以及光栅尺,通过USB及RS232数据线传输到电脑的数据采集卡中，将光信号转化为电信号，之后由影像测量仪软件在电脑显示器上成像，由操作员用鼠标在电脑上进行快速的测量。以上的工序基本在几万分之一秒完成，所以可以把他看作是实时检测设备，或者狭隘的称为动态测量设备。如果电脑配置附合要求，测量软件绝对不会产生图像滞后现象。根据测量工件大小的不同，也可以选择不同行程的工作台面。光源亮度可以在各种光线条件下选择最合适的光源亮度。光源类型（分为底光和表面光）可根据测量工件来进行调节控制以达到最好的效果。

本发明的有益效果为：本发明提供的二次元测量仪，其配套的2D数据测量软件智能精准地自动绘出工件实时影像中的线、圆等图元，这种绘图方法较肉眼取点更精准更快速，而且避免了人为误差。

附图说明

附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明一实施例提供的一种二次元测量仪结构示意图。

具体实施方式

如图1中所示，本发明一实施例提供的一种二次元测量仪，包括工作台1，以及设置于所述工作台1上方的CCD彩色摄像器2，设置于所述工作台1一侧的数据处理器3，所述数据处理器3设置有2D数据测量软件，所述数据处理器3通信连接有色彩显示器4，所述数据处理器3与CCD彩色摄像器2通信连接。

进一步的，所述CCD彩色摄像器2的端部还依次安装有连续变倍物镜5、视频十字线发生器6和精密光学尺7。

一种二次元测量仪的测量方法，包括如下步骤：

S1：将PCB板固定于工作台1上；

S2：调节CCD彩色摄像器2位置，完成对焦；

S3：通过PC端的显示器作为色彩显示器4，并承载数据处理器3的功能，安装2D数据测量软件；

S4：通过色彩显示器4显示CCD彩色摄像器2拍摄的图像，并在PC端控制2D数据测量软件输入需测量数据范围；

S5：CCD彩色摄像器2接收2D数据测量软件的指令，通过调节连续变倍物镜555、视频十字线发声器和精密光学尺，将测量范围内的图像元素进行分类提取。

本发明的工作原理为：自动抓取测量功能(自动捕捉点、线、圆，圆弧等)将工件放置在软件主界面中时，只需选取相应的绘图命令，软件智能精准地自动绘出工件实时影像中的线、圆等图元，这种绘图方法较肉眼取点更精准更快速，而且避免了人为误差。具备自动和手动对焦功能，选定目标区域后自动或手动移动Z轴，可搜索到最清晰位置。软件自动捕捉、判别，将人为误差降至最低。人性化的地图导航功能可以帮助你在大工件上快速定位局部位置，缩短了操作需要的寻找时间。打开地图可以虚拟测量或导航。CNC编程测量分为全自动和手动模式，在全自动CNC模式下，进行大批量工件检测时，只需要对测量过程进行一次编程即可自动进行多次全自动重复测量。对于手动工作台1采用手动CNC模式，可实现模拟CNC的自动测量功能，提高工作效率。阵列测量可以对同一工件上阵列分布的部分进行自动测量，只需对阵开分布的部分进行编程并对阵开分布规则设置后即可自动进行测量。打开CAD设计图纸，与实际影像不吻合，使用图纸比对中的摆正功能可以将打开的图纸与影像重合。使用摆正后的图形，可以进行测量或做简单比对。内置SPC（统计过程控制)功能，可以在测量后读取指定的测量数据，生成X-R、Xm-R等控制图，并计算最大值，最小值、平均值、标准差、偏移值、Ca、Cp、Cpk等统计系数。

二次元影像仪本身的硬件CCD以及光栅尺,通过USB及RS232数据线传输到电脑的数据采集卡中，将光信号转化为电信号，之后由影像测量仪软件在电脑显示器上成像，由操作员用鼠标在电脑上进行快速的测量。以上的工序基本在几万分之一秒完成，所以可以把他看作是实时检测设备，或者狭隘的称为动态测量设备。如果电脑配置附合要求，测量软件绝对不会产生图像滞后现象。根据测量工件大小的不同，也可以选择不同行程的工作台1面。光源亮度可以在各种光线条件下选择最合适的光源亮度。光源类型（分为底光和表面光）可根据测量工件来进行调节控制以达到最好的效果。

本发明的有益效果为：本发明提供的二次元测量仪，其配套的2D数据测量软件智能精准地自动绘出工件实时影像中的线、圆等图元，这种绘图方法较肉眼取点更精准更快速，而且避免了人为误差。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种二次元测量仪，其特征在于：包括工作台，以及设置于所述工作台上方的CCD彩色摄像器，设置于所述工作台一侧的数据处理器，所述数据处理器设置有2D数据测量软件，所述数据处理器通信连接有色彩显示器，所述数据处理器与CCD彩色摄像器通信连接。

2.根据权利要求1所述二次元测量仪，其特征在于：所述CCD彩色摄像器的端部还依次安装有连续变倍物镜、视频十字线发生器和精密光学尺。

3.一种二次元测量仪的测量方法，包括权利要求1-2所述二次元测量仪，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将PCB板固定于工作台上；

S2：调节CCD彩色摄像器位置，完成对焦；

S3：通过PC端的显示器作为色彩显示器，并承载数据处理器的功能，安装2D数据测量软件；

S4：通过色彩显示器显示CCD彩色摄像器拍摄的图像，并在PC端控制2D数据测量软件输入需测量数据范围；

S5：CCD彩色摄像器接收2D数据测量软件的指令，通过调节连续变倍物镜、视频十字线发声器和精密光学尺，将测量范围内的图像元素进行分类提取。