CCD傳感器實(shí)時檢測技術(shù)在微細(xì)電火花加工機(jī)床上應(yīng)用的優(yōu)勢

摘要：CCD傳感器實(shí)時檢測系統(tǒng)是一套基于光電檢測技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)測儀器，可用于實(shí)時觀測和測量被加工工件，特別適合安裝應(yīng)用于微細(xì)電火花加工機(jī)床。此系統(tǒng)利用CCD(Charge-Couple Device)傳感器對工件進(jìn)行非接觸式測量，提高了微細(xì)電火花加工機(jī)床的工作效率和質(zhì)量。此文對這一系統(tǒng)進(jìn)行討論，分析了其特點(diǎn)和優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞：CCD傳感器；細(xì)微電火花加工機(jī)床；實(shí)時傳感

目前，精密加工技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于各個領(lǐng)域，如微米量級的機(jī)械零器件，微機(jī)電系統(tǒng)，生物醫(yī)藥器械，以及光電設(shè)備。與此同時，先進(jìn)的檢測技術(shù)也是精密加工過程中重要的一個環(huán)節(jié)。為了控制被加工工件的精度，提高工作效率，通常微細(xì)電火花機(jī)床在加工完后會用電極絲觸碰法進(jìn)行檢測采集數(shù)據(jù)，但這種方法會影響工件表面質(zhì)量，僅適用于對加工表面粗糙度要求不高的情況。為了避免在測量過程中磨損工件表面，一般會使用非接觸式檢測設(shè)備，這就需要將工件取下后挪送到其他設(shè)備上采集所需數(shù)據(jù)，延長了加工時間。因此，為了提高監(jiān)測效率，優(yōu)化檢測設(shè)備，一套可被安裝在電火花機(jī)床上，利用CCD傳感器進(jìn)行非接觸式快速測量的系統(tǒng)被使用。文中介紹了此系統(tǒng)的基本性能，并詳述了其兩大優(yōu)勢；測量性能穩(wěn)定，精確度高。

1 CCD傳感器實(shí)時檢測系統(tǒng)
CCD傳感器實(shí)時檢測系統(tǒng)是一款基于光學(xué)檢測原理的系統(tǒng)，不光可以用于在線觀測被加工工件表面情況，還能用來測量工件的精度，特別適用于電火花加工機(jī)床。此系統(tǒng)的獨(dú)特之處還在于加工完工件后，能馬上進(jìn)行測量。這種檢測方式克服了微米量級工件可視范圍小檢測難度大的問題。圖1中被安裝在線切割電火花加工機(jī)床上的即為此系統(tǒng)。圖1(a)為瑞士阿奇夏米爾公司的AgieCharmilles CUT 1000。圖1(b)中1號框內(nèi)是CCD傳感器，也是整個檢測系統(tǒng)中重要的組成部分之一。當(dāng)電蝕過程結(jié)束并且電解質(zhì)(如去離子水和油)被清理干凈后，這一設(shè)備將會自動尋找到被測對象位置并移動到此對象的上方。然后為了尋找到在Z軸上合適的位置，一個名為“Autofocus”的程序?qū)蛔詣舆\(yùn)行以用來調(diào)整此成像器件與工件表面的最佳距離。測量過程中成像器件將會通過拍照的方式將工件表面情況傳送給負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析的電腦，所有被傳送過來的圖片經(jīng)過統(tǒng)計分析后可得到如圓孔直徑，圓孔中心位置，半弧的直徑和中心位置，兩平行邊之間的間距，不規(guī)則切割邊緣形狀的掃描等數(shù)據(jù)。

這個系統(tǒng)的兩大主要功能為：觀察，檢測。觀察被測工件表面主要依靠光學(xué)原理將待測部分放大后進(jìn)行探測對比，也正因?yàn)槿绱斯ぜ砻媲闆r能夠在短時間內(nèi)被收集，即通過操作面板上的顯示屏直接得到。而檢測功能則需要運(yùn)用空間計量學(xué)的知識，來自動或手動分析計算出諸如間距，半徑或輪廓掃描等信息。