在机械工程中，摄像头支持的校准和测量系统确保了精确、快速的直线度和平整度测量。
直线度和对中对无故障的工厂操作是必不可少的，特别是对大型机器部件和轨道结构。即使是很小的差异也会导致磨损迹象增加，使整个系统瘫痪。因此，线性导轨的精确对准或测量对系统的质量和使用寿命是决定性的。随着ELWI-GER 3000，来自慕尼黑的HOFBAUER OPTIK Mess- & Prüftechnik为机器和特殊机器制造商提供了正确的仪器。光学对准和测量系统在uEye工业摄像机的帮助下工作精确和快速，适用于长达100米的长度。
电子自准直仪利用光的绝对直线度进行非接触的高精度测量。表面或导轨的最小直线度偏差可以通过角度的变化来检测。为此目的，准直光束，即具有平行单束的光包，离开光学系统并被平面镜反射回光学系统。HOFBAUER OPTIK公司的ELWI-GER 3000电子自准直仪能够实现二维直线度和平整度的精确和快速测量。该柔性系统可用于技术表面的直线导轨的对准和控制，以及曲率测量的大型组件和轨道系统。这使得它既适用于铁路和隧道建设，也适用于工厂建设。它还可以用于测试作为直线度标准的石尺等任务。
精确测量160cm长石材直边，0.5µm/m。
例如，长度为160厘米的花岗岩尺子可以在不到5分钟的时间内测量到，精度小于0.5 μ m/m。光学检测装置同时记录X、Y方向的直线度，可在任何位置(空间轴)使用。该系统包括测量头以及大量的附件，如可调节支架，测量镜，附件激光器以及相应的USB连接到显示单元。尽管如此，它体积小、结构紧凑，在电池模式下可工作8小时，非常适合服务应用。
该系统是直接控制使用一个健壮的ip65兼容平板电脑与直观的触摸屏-应用和实践导向。测量系统的数据传输和远程控制也可以通过智能手机完成。直线度评估是可能直接没有额外的PC。在每次测量后，可以以PDF格式的报告形式提供带有文档跟踪的自动协议。
多亏了摄像技术，又快又准
“通过ELWI-GER 3000，我们继续在机械工程领域持续发展精密测量技术。IDS成像开发系统公司的集成uEye工业摄像机对此做出了重大贡献，”Engelbert Hofbauer博士解释道，他是Hofbauer OPTIK Mess- & Prüftechnik的所有者和开发经理。
UI-3272LE-M-VU安装在传感器的中心元件上。
该系统在单色LED灯中看到一个十字准星或一个晕光区域，即图像边缘有阴影。从数学上讲，这是由两个直径相同的圆形区域的相关函数得出的结果。后者反过来在自准直过程中产生，如上所述，从远处的镜子发射的光锥的反射。在图像或相机上的强度分布导致一个规则的圆锥体，因此几个所谓的v点也可以在不同的应用中可见。V-SPOT的精确位置以亚像素精度计算(< 1/50像素的峰谷和1/100的平方平均值偏差)。在此基础上，确定了最多3个维度(自由度)的相应角度和同时最多3个位置自由度。
多亏了专利的渐光法，霍夫鲍尔是世界上唯一一家能够克服经典自准直法的问题的公司，即使在非常大的角度(1000秒= 17毫米/米)，也能以角秒精度测量超过100米的长度，并根据倾斜法进行评估。
测量技术
有两种可能的测量方法可供用户使用:在倾斜法中，在镜面底座上或在直线导轨的导向架上以同样大的步长引导一个测量镜在试件上，测量倾斜的变化。直线度是由确定的与部分截面的高度差的总和(积分)来确定和显示的。用这种方法可以以最低的测量不确定度获得最高的精度。或者，根据应用情况，也可以使用高度法进行测量。反射器还通过合适的底座或线性滑道或可动轴(机器工作台，横梁等)连接，并可以定位在路径上的任何点。对理想直线(光轴)的偏差可以立即直接测量和显示。这里的优点是:调整过程可以直接执行。
相机模型
ELWIMAT-GER 3000包含一个uEye相机系列的工业相机，这取决于客户的应用。各种型号可与GigE或USB 3.1 Gen 1接口，或作为板级变体或与外壳。无论是低成本的项目相机还是小巧的电源包，它们都特别容易操作，使用寿命长，长期可用。所有型号100%质量测试和预校准。由于广泛的IDS软件以及IDS典型的即插即用，它们可以快速轻松地集成，因此特别经济。
例如，UI-3272LE-M-VU是uEye LE USB 3.1 Gen 1系列的一款性价比高的多功能项目相机，具有开拓性的可逆USB Type-C连接器。通过USB电源传输，可以在I/O端口提供可变的外围电源。它配备了索尼IMX265区域传感器-在3mp像素类中最好的图像传感器之一。全球快门CMOS传感器的1/1.8″尺寸提供了大量合适的镜头选择。工业相机在全分辨率(3.2 MP: 2056 x 1542像素)下的帧率高达57帧/秒，在全高清分辨率下的帧率高达80帧/秒。因此，USB 3.1 Gen 1相机非常适合机器视觉应用中的可视化任务。板级的变体有垂直(- vu) -如ELWIMAT -或水平USB Type-C连接器，也有一个10针I/O SMD连接器，用于GPIO、触发器和闪存。
由于快速的USB 3.1 Gen 1技术，数据传输速率可以从480mbit /s增加到5gbit /s与相同或甚至更高的电缆长度。全屏模式下的测量频率增加了5倍，从12帧/秒增加到57帧/秒。对于振动和频率分析中的特殊应用，可以使用AOI技术以及子采样和分组方法将时钟率扩展到kHz范围。
软件
Hofbauer使用IDS软件开发工具包将工业摄像机集成到其系统中。“通过IDS SDK，我们可以为所有IDS摄像机提供统一的编程接口。因此，编程是独立于连接的型号-无论是USB 2, USB 3.1 Gen 1或GigE，”霍夫鲍尔博士解释说:“此外，新的相机型号不需要软件更改就可以支持。这完全符合我们的目标，协调对测量技术的最高要求与用户友好的可操作性。”使用综合监测系统软件的其他原因是使用EEPROM和gpio等附加功能很简单。该SDK还兼容Windows和Linux。
前景
在机械和设备工程中，直线和对准是必不可少的。ELWI-GER 3000能够进行简单的测量、调整和记录结果，适用于各种各样的应用。即使是最小的角度变化也可以测量出来。与竞争对手相比，它可以测量100米以上的长度，直线度测量精度为每米0.5微米，即每100米测量距离0.05毫米。灵活和移动的适用性，以及广泛的配件范围，也确保了真正的客户利益。该系统支持摄像头，仅使用光线，确保了非接触式的“平面条件”。
1) GigE uEye CP工业相机:
具有PoE功能的小型工业应用电源包
模型:ui - 5240 - cp -近红外光谱- gl Rev.2
接口:GigE
传感器类型:互补金属氧化物半导体
制造商:e2v
帧率:60.0 fps
分辨率:1280 × 1024 / 1.31 MPix
快门:全局快门，全局启动快门，滚动快门
光学类:1/1.8”
尺寸:29.0毫米x 29.0毫米x 29毫米
重量:49克
接口连接器GigE RJ45可拧开
应用领域:3D扫描、安防技术、注视和手势跟踪、交通监控和车牌识别、工业图像处理、质量保证、医疗技术、天文学
2) GigE uEye LE板级工业摄像机:
紧凑的CMOS单板相机具有优秀的图像质量和其他功能
模型:ui - 5244 - le -近红外光谱- gl
我nterface: GigE
传感器类型:互补金属氧化物半导体
制造商:e2v
帧率:50.0 fps
分辨率:1280 × 1024 / 1.31 MPix
快门:全局快门，全局启动快门，滚动快门
光学类:1/1.8”
尺寸:45.0 mm × 45.0 mm × 271 mm
重量:24 g
接口连接器GigE RJ45
应用领域:3D扫描、安防技术、凝视和手势跟踪、交通监控和车牌识别、工业图像处理、质量保证、医疗技术、天文学
3) uEye LE USB 3.1 Gen 1:
具有USB Type-C连接器和USB电源传输的高性价比和多功能项目相机
模型:ui - 3272 - le - m - vu接口:USB 3.1 Gen 1
传感器类型:互补金属氧化物半导体
制造商:索尼
帧率:57.0 fps
分辨率:2056 x 1542 / 3,17 MPixel
快门:全球快门
光学类:1/1.8”
尺寸:36.0 mm × 36.0 mm × 15.0 mm
重量:5克
USB Type-C(垂直)
应用领域:机器视觉，医疗技术，嵌入式系统
Hofbauer
www.hofbauer-optik.de
了下:直线运动•幻灯片
