OGP公司的SmartScope系列視頻測量機(jī)就集成了多種傳感測頭系統(tǒng)。例如,SmartScope Flash 500是一種小型多測頭測量系統(tǒng),可以配備用于非接觸輪廓測量的TTL激光測頭。該系統(tǒng)的測量范圍為500mm×450mm×200mm(Z軸可擴(kuò)展至300mm)。SmartScope Quest 600的可選測頭還包括一個觸測力為毫克級的微測頭,可用于測量易碎或敏感工件的微小形貌,該系統(tǒng)X、Y、Z工作臺的移動范圍為450mm×610mm×200mm。
軟件升級是管理多傳感測頭測量能力的關(guān)鍵。事實(shí)上,基于工件的CAD文件來編制測頭的測量路徑是可以實(shí)現(xiàn)的。目前已開發(fā)出了用于OGP測量系統(tǒng)的CAD軟件,利用該軟件可高效、簡便地創(chuàng)建和處理測頭路徑。OGP公司的SmartCAD 3-D軟件使用戶能按照工件的CAD文件選擇被測形貌,并在此基礎(chǔ)上編制測頭路徑。測量程序的編制既可在測量機(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)視覺測量系統(tǒng)的編程能力與CAD功能的集成化,??怂箍禍y量集團(tuán)(Hexagon Metrology)旗下的Wilcox Associates公司開發(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)的用戶界面采用了坐標(biāo)測量機(jī)用戶所熟悉的方式,同時還在模塊中集成了視覺特效工具。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測量系統(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,并可對其進(jìn)行補(bǔ)償。此外,該模塊用于多傳感測頭測量機(jī)時,允許用戶在觸發(fā)式測頭和視頻測頭之間進(jìn)行切換而無需重新標(biāo)定。這種軟件有助于將工件的CAD模型擬合到視覺測量的視頻環(huán)境之中。通過將CAD模型引入測量編程,使視覺測量成為了真正意義上的三維測量。該軟件的另一個特點(diǎn)是具有“AutoShutter(自動快門)”功能,它就像一個自動向?qū)?,可以幫助手動測量機(jī)用戶沿著給定的視場進(jìn)行檢測程序操作,它能以箭頭、至目標(biāo)的距離、可自動更新的移動方向、自動獲取目標(biāo)特征等方式為操作者指示跟隨測量的目標(biāo),操作者無需使用操作手柄來控制測量過程。
視覺/多測頭測量系統(tǒng)的另一個發(fā)展趨勢可以用“越來越大”來形容。在過去二十年里,測量系統(tǒng)的體積在不斷增大。較大的測量工作臺加上自動檢測程序,使測量機(jī)能夠檢測大型零件或在一臺測量機(jī)上同時檢測許多個小零件。Micro-Vu公司的Excel多測頭測量機(jī)最初的測量區(qū)域?yàn)?00mm×600mm×150mm,而現(xiàn)在的機(jī)型工作臺長度達(dá)到2500mm。制造商用這種Excel測量機(jī)來檢測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。該測量系統(tǒng)的另一項(xiàng)大尺寸測量應(yīng)用——儀表面板的孔位測量也同樣如此。
這種大型測量機(jī)并不僅僅只能用于檢測大型工件,用戶還能用它在一次自動測量中同時檢測多個不同的小型工件,如操作者能在儀器上同時安裝20個6英寸大的工件。當(dāng)儀器對這些工件進(jìn)行自動測量時,操作者可以去測量其它工件或干別的事情。這種允許操作者從事多項(xiàng)工作的檢測方式可以提高生產(chǎn)率和削減人工成本。一個比較極端的例子是易拉罐蓋的測量。Excel測量機(jī)一次可以同時測量48個罐蓋,為了保證罐蓋與罐體的正確配合和拉環(huán)開啟功能的良好,在每個罐蓋上都要選取大量的檢測點(diǎn)。罐蓋制造商可以不斷從生產(chǎn)線上抽取工件樣品進(jìn)行檢測,而操作人員的費(fèi)用投入?yún)s很低。
這種大批量自動檢測方式直到不久以前才獲得了廣泛應(yīng)用。大約5年前,測量機(jī)操作方式開始從手動測量向自動測量轉(zhuǎn)換。在現(xiàn)在的自動測量方式下,操作者除了安裝工件和啟動測量程序外,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,視覺檢測對操作者專業(yè)技術(shù)知識和主觀判斷能力的依賴正變得越來越小。
一個可替代傳統(tǒng)視覺測量工具的選擇是基于近年來的一個發(fā)明——數(shù)碼相機(jī)。用一個配備高清晰度數(shù)碼相機(jī)的測量系統(tǒng)能夠獲取大量測量數(shù)據(jù)。這些測量數(shù)據(jù)可用于產(chǎn)品檢測、逆向工程或“二維”工件的厚度和平面度測量。
PMST Group公司的Planar 2D測量系統(tǒng)能夠在約1/8秒內(nèi)獲取置于其玻璃測量表面的工件圖像,然后在接下來的25秒鐘內(nèi),測量軟件可將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)百萬個測量點(diǎn),精度達(dá)0.025~0.1mm(如果需要還可更高)。此外,這種測量機(jī)對環(huán)境條件要求不高,可以放置在生產(chǎn)車間的加工設(shè)備旁使用,據(jù)說即使其玻璃測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。