隨著制造業(yè)中自動化技術的不斷涌入，現(xiàn)在非常需要精確測量技術，來保證產品的生產精確度。在這種持續(xù)快速的環(huán)境中，節(jié)省時間變得越來越有價值，讓機器視覺做尺寸檢查是非常有必要的。

什么是尺寸檢查？

尺寸檢查有時被稱為尺寸測量或尺寸計量學，是一個涉及廣泛應用的專業(yè)領域，從大型復雜零件（如噴氣發(fā)動機渦輪機）到具有嚴格公差的極小零件，例如醫(yī)療設備行業(yè)的設備。簡化的尺寸檢查可以看作是比較對象實際與預期對象的過程，并使用可量化的值來測量實際上的任何物理特征，例如：

• 長，寬和高。

• 角度和垂直度。

• 圓度，平面度和其他幾何特征。

• 位置。

• 形狀輪廓。

• 表面特性。

• 邊緣清晰度。

• 厚度均勻。

為什么尺寸檢查很重要？

通常，當需要尺寸測量時，需要的結果必須既準確又精準。目前尺寸檢查主要分為以下四個主要類別。

首件檢查。實施制造過程需要特別注意細節(jié)，特別是設備經過特殊設計的情況下。需要進行第一件物品檢查，以確保正確安裝和校準設備，并驗證制造過程。尺寸測量用于將生產線中的第一個對象與3D CAD模型，具有公差的工程圖和/或其他規(guī)格進行比較。

質量控制。當從生產線出來的物體必須符合某些質量標準時，可使用測量設備來確認尺寸是否在要求的公差范圍內。在某些情況下，當精度要求更加高的時候，將需要測量每個產品。在其他情況下，可以通過批次進行抽查。

合規(guī)性。在需要遵守法規(guī)的行業(yè)中，尺寸測量可確保滿足所需的規(guī)格。諸如FDA或FAA之類的監(jiān)管機構通常對某些組件的尺寸有要求。

高精度工程。零件比較小時通常需要較高的精度。如果較小的缺陷或不一致會影響整個設備，那么確保不存在此類缺陷至關重要。

制造的整個目的是創(chuàng)建一個可重復，可伸縮和可靠的過程。最終為用戶降低生產成本和降低定價。

在生產過程中進行尺寸檢查可以幫助防止出現(xiàn)嚴重錯誤 ，例如：

• 有缺陷的批次。生產重復產品的生產線需要精確的設置和對齊。生產線中的錯誤會導致整批有缺陷的產品，這在糾正生產錯誤的時間和成本上都可能是非常昂貴的。

• 零件不良。將尺寸檢查用作高精度制造質量控制過程的一部分，可確保每個零件均符合要求的規(guī)格。

您如何知道哪種設備最適合特定應用？

在購買尺寸檢查設備時，主要目標是找到一種設備或系統(tǒng)，該設備或系統(tǒng)應：

• 允許正確，準確和精確地執(zhí)行檢查。

• 允許盡快進行檢查。

• 提供您所需的功能。

• 可靠，使用壽命長。

• 易于操作和維護。

• 符合預算。

尺寸檢查設備的類型

視覺系統(tǒng)類似于光學比較器，但是有效地將圖像直接投影到屏幕上，而具有可互換物鏡和/或變焦光學器件的相機將圖像中繼到顯示器。

非接觸式光學傳感器系統(tǒng)。在許多情況下，接觸探針或測量設備的任何其他部分無法或不應接觸被測物體。如果物體是軟的，有彈性的，非常小的或易碎的，則光學檢查設備可能是最合適的。

光學比較器。光學比較器使用投射在屏幕上的光來獲得感興趣對象的放大輪廓或陰影?？梢酝ㄟ^鉸接工作臺軸以獲得寬度和高度來進行測量。物理疊加層通常用于復雜的形狀和快速檢查?，F(xiàn)代系統(tǒng)可以采用光纖邊緣檢測，自動移動和測量甚至是數(shù)字覆蓋。

視覺系統(tǒng)。視覺系統(tǒng)類似于光學比較器，但是有效地將圖像直接投影到屏幕上，而具有可互換物鏡和/或變焦光學器件的相機將圖像中繼到顯示器。大多數(shù)系統(tǒng)具有邊緣檢測和其他復雜功能。通常通過計算機和控制器進行自動化，某些系統(tǒng)甚至配備了多個傳感器，包括激光和測頭。

3D掃描儀。3D掃描儀使用激光或結構光來捕獲有關給定對象幾何形狀的3D信息。3D掃描儀除了可以測量物體并將其轉換為數(shù)字圖像外，還可以用于逆向工程以及其他應用。

• 3D激光掃描儀—激光（無論是單點，單線還是整個視場）都投射到對象的表面上，并且照相機捕獲反射。對每個表面點進行三角測量，測量和記錄，以生成對象的形狀和表面測量值的3D渲染。

• 結構化光掃描儀-有時也稱為白光或藍光掃描儀，這些設備使用鹵素燈或LED燈發(fā)出的光將像素圖案投射到物體上。當被一個或多個相對于投光器成一定角度放置的相機觀看時，像素會因物體表面而失真，并且光圖案的測量結果可用于重建3D圖像。

• 范圍掃描儀—范圍掃描儀使用基于LiDAR技術的飛行時間激光測距儀來測量激光與物體表面之間的距離。激光測距儀向物體發(fā)送光脈沖，并測量反射返回所需的時間，以便計算表面上每個點的距離。通過將設備對準目標并使用一系列反射鏡將激光發(fā)出的光重定向到目標上的不同區(qū)域來進行點測量。盡管此過程可能看起來很麻煩，但是典型的飛行時間3D激光掃描儀每秒可以收集10,000至100,000點，這比接觸傳感器要快得多（盡管準確性不高）。

• 3D非接觸式表面輪廓儀（又名納米掃描儀）?—隨著納米技術的出現(xiàn)以及對微制造的需求不斷增長，對能夠精確測量非常小的物體和幾何形狀的能力的需求增加了對微分析的需求。這項技術的應用范圍從共聚焦激光顯微鏡到白光干涉光學輪廓儀。通常，表面光潔度要求尺寸計量中的最高精度。除了2D和3D中的表面光潔度外，現(xiàn)在還可以在尺寸上表征和檢查非常小的幾何形狀。相關特征包括平面度，磨損，紋理，清晰度和其他可能影響功能的條件，但否則可能不會出現(xiàn)在常規(guī)度量衡數(shù)據(jù)集中。

概要

尺寸檢查不僅對生產線的設置和質量控制有幫助，而且還有很多其他用途。在產品開發(fā)的所有階段，從研究和原型到最初的物品檢查和能力研究，生產檢查，再到最終產品的最終檢查，制造（以及更多）都可以從尺寸測量中受益匪淺。制造過程充滿了潛在的陷阱，尤其是當您試圖在緊迫的時間范圍內開發(fā)新產品時。

了解將尺寸檢查集成到質量過程中（無論是內部還是外包給認可的測量實驗室）所需要的內容，將提供價值并幫助您的制造過程更有效地運行?？梢院饬坎⒌玫竭m當衡量的目標是最有可能實現(xiàn)的目標。