OGP公司的SmartScope系列視頻測(cè)量機(jī)就集成了多種傳感測(cè)頭系統(tǒng)。例如,SmartScope Flash 500是一種小型多測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng),可以配備用于非接觸輪廓測(cè)量的TTL激光測(cè)頭。該系統(tǒng)的測(cè)量范圍為500mm×450mm×200mm(Z軸可擴(kuò)展至300mm)。SmartScope Quest 600的可選測(cè)頭還包括一個(gè)觸測(cè)力為毫克級(jí)的微測(cè)頭,可用于測(cè)量易碎或敏感工件的微小形貌,該系統(tǒng)X、Y、Z工作臺(tái)的移動(dòng)范圍為450mm×610mm×200mm。
軟件升級(jí)是管理多傳感測(cè)頭測(cè)量能力的關(guān)鍵。事實(shí)上,基于工件的CAD文件來(lái)編制測(cè)頭的測(cè)量路徑是可以實(shí)現(xiàn)的。目前已開(kāi)發(fā)出了用于OGP測(cè)量系統(tǒng)的CAD軟件,利用該軟件可高效、簡(jiǎn)便地創(chuàng)建和處理測(cè)頭路徑。OGP公司的SmartCAD 3-D軟件使用戶(hù)能按照工件的CAD文件選擇被測(cè)形貌,并在此基礎(chǔ)上編制測(cè)頭路徑。測(cè)量程序的編制既可在測(cè)量機(jī)上進(jìn)行,也可以脫機(jī)方式在PC機(jī)上完成。
為了實(shí)現(xiàn)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的編程能力與CAD功能的集成化,??怂箍禍y(cè)量集團(tuán)(Hexagon Metrology)旗下的Wilcox Associates公司開(kāi)發(fā)了一種“Vision”軟件模塊。作為該公司發(fā)布的PC-DMIS 4.0軟件的一部分,該模塊設(shè)計(jì)的用戶(hù)界面采用了坐標(biāo)測(cè)量機(jī)用戶(hù)所熟悉的方式,同時(shí)還在模塊中集成了視覺(jué)特效工具。為了使脫機(jī)編程操作更為逼真,這些特效工具能夠?qū)σ曈X(jué)測(cè)量系統(tǒng)真實(shí)的照明狀況、放大倍數(shù)和聚焦控制進(jìn)行仿真模擬,并可對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。此外,該模塊用于多傳感測(cè)頭測(cè)量機(jī)時(shí),允許用戶(hù)在觸發(fā)式測(cè)頭和視頻測(cè)頭之間進(jìn)行切換而無(wú)需重新標(biāo)定。這種軟件有助于將工件的CAD模型擬合到視覺(jué)測(cè)量的視頻環(huán)境之中。通過(guò)將CAD模型引入測(cè)量編程,使視覺(jué)測(cè)量成為了真正意義上的三維測(cè)量。該軟件的另一個(gè)特點(diǎn)是具有“AutoShutter(自動(dòng)快門(mén))”功能,它就像一個(gè)自動(dòng)向?qū)?,可以幫助手?dòng)測(cè)量機(jī)用戶(hù)沿著給定的視場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)程序操作,它能以箭頭、至目標(biāo)的距離、可自動(dòng)更新的移動(dòng)方向、自動(dòng)獲取目標(biāo)特征等方式為操作者指示跟隨測(cè)量的目標(biāo),操作者無(wú)需使用操作手柄來(lái)控制測(cè)量過(guò)程。
視覺(jué)/多測(cè)頭測(cè)量系統(tǒng)的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)可以用“越來(lái)越大”來(lái)形容。在過(guò)去二十年里,測(cè)量系統(tǒng)的體積在不斷增大。較大的測(cè)量工作臺(tái)加上自動(dòng)檢測(cè)程序,使測(cè)量機(jī)能夠檢測(cè)大型零件或在一臺(tái)測(cè)量機(jī)上同時(shí)檢測(cè)許多個(gè)小零件。Micro-Vu公司的Excel多測(cè)頭測(cè)量機(jī)最初的測(cè)量區(qū)域?yàn)?00mm×600mm×150mm,而現(xiàn)在的機(jī)型工作臺(tái)長(zhǎng)度達(dá)到2500mm。制造商用這種Excel測(cè)量機(jī)來(lái)檢測(cè)50″(1300mm)LCD電視機(jī)屏幕和外殼,這些電視屏工件的尺寸公差要求十分嚴(yán)格。該測(cè)量系統(tǒng)的另一項(xiàng)大尺寸測(cè)量應(yīng)用——儀表面板的孔位測(cè)量也同樣如此。
這種大型測(cè)量機(jī)并不僅僅只能用于檢測(cè)大型工件,用戶(hù)還能用它在一次自動(dòng)測(cè)量中同時(shí)檢測(cè)多個(gè)不同的小型工件,如操作者能在儀器上同時(shí)安裝20個(gè)6英寸大的工件。當(dāng)儀器對(duì)這些工件進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量時(shí),操作者可以去測(cè)量其它工件或干別的事情。這種允許操作者從事多項(xiàng)工作的檢測(cè)方式可以提高生產(chǎn)率和削減人工成本。一個(gè)比較極端的例子是易拉罐蓋的測(cè)量。Excel測(cè)量機(jī)一次可以同時(shí)測(cè)量48個(gè)罐蓋,為了保證罐蓋與罐體的正確配合和拉環(huán)開(kāi)啟功能的良好,在每個(gè)罐蓋上都要選取大量的檢測(cè)點(diǎn)。罐蓋制造商可以不斷從生產(chǎn)線(xiàn)上抽取工件樣品進(jìn)行檢測(cè),而操作人員的費(fèi)用投入?yún)s很低。
這種大批量自動(dòng)檢測(cè)方式直到不久以前才獲得了廣泛應(yīng)用。大約5年前,測(cè)量機(jī)操作方式開(kāi)始從手動(dòng)測(cè)量向自動(dòng)測(cè)量轉(zhuǎn)換。在現(xiàn)在的自動(dòng)測(cè)量方式下,操作者除了安裝工件和啟動(dòng)測(cè)量程序外,幾乎不需要再干任何事情。因此,正如易于使用的光學(xué)投影比較儀一樣,視覺(jué)檢測(cè)對(duì)操作者專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)和主觀判斷能力的依賴(lài)正變得越來(lái)越小。
一個(gè)可替代傳統(tǒng)視覺(jué)測(cè)量工具的選擇是基于近年來(lái)的一個(gè)發(fā)明——數(shù)碼相機(jī)。用一個(gè)配備高清晰度數(shù)碼相機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)能夠獲取大量測(cè)量數(shù)據(jù)。這些測(cè)量數(shù)據(jù)可用于產(chǎn)品檢測(cè)、逆向工程或“二維”工件的厚度和平面度測(cè)量。
PMST Group公司的Planar 2D測(cè)量系統(tǒng)能夠在約1/8秒內(nèi)獲取置于其玻璃測(cè)量表面的工件圖像,然后在接下來(lái)的25秒鐘內(nèi),測(cè)量軟件可將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)百萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn),精度達(dá)0.025~0.1mm(如果需要還可更高)。此外,這種測(cè)量機(jī)對(duì)環(huán)境條件要求不高,可以放置在生產(chǎn)車(chē)間的加工設(shè)備旁使用,據(jù)說(shuō)即使其玻璃測(cè)量表面有很深的劃痕和裂紋(在生產(chǎn)環(huán)境中出現(xiàn)一些損傷是難以避免的),儀器照樣能正常工作。