空间物体形状检测系统设计+CAD图纸(4)
但随着工业测量需求的多样化和精细化，自动光学检测技术仍然存在很多难点与限制。比如成型的LED光源模组已不能适应组装线的特殊要求，在需求大范围的扫描时机台的定位精度也难以达到超高精度，同时目前开发高级图像处理算法也只适用于特定场合与特殊任务，这些因素都会制约着自动光学检测技术的发展。从发展趋势来看，自动光学检测将朝着分辨能力的微小化、处理软件的智能化、应用多元化和检测系统模块化发展。
2.6 系统整体方案的确定
空间物体形状检测系统的二文尺寸范围为5mm - 20mm，垂直范围为2mm，探测系统的分辨率为5um。根据设计要求，需要分别对X、Y和Z轴方向进行方案设计。其中，X和Y方向需要承载平面工作台的移动来控制被测工件的位置。Z方向不仅需要上下移动来控制距离被测工件的高度，还需要承载探测系统对工件进行测量。
2.6.1 整体结构方案
系统的总体结构主要有柱式结构、固定和移动桥式结构。一般柱式的结构适用于小量程的系统，桥式的结构一般适用于中大量程的系统。柱式结构比较牢固，精度较高。固定桥式结构的敞开性能不好，工件重量对于机器的动态性能影响较大。移动桥式结构在大量程的测量系统中应用较多。这种结构简单紧凑、刚度好，具有开阔的空间。但是X向的驱动如果从一侧进行容易引起爬行，而且移动部件的范围广重量大。因此，综合分析并考虑本设计的行程要求，选择采用单柱式结构。
2.6.2 X-Y移动单元方案以及Z轴方案
X与Y共同组成整个系统的平面移动单元，需要具有平稳精密的性能。对于所用的导轨而言，一般有滑动摩擦导轨、滚动导轨和气浮导轨等形式。气浮导轨的运动精度高，而且振动小、位移分辨率高、载能力强，常常适合应用到达量程的测量系统中。在早期的测量仪中，许多机型采用滑动摩擦导轨。但是滑动摩擦摩擦阻力大，容易磨损，静、动摩擦系数差别大，在低速时容易产生爬行，也不宜在高速下运行。滚动摩擦导轨较滑动摩擦导轨的摩擦系数小，不宜出现爬行，并且载荷能力强，适合用于本设计中。
经过查阅资料，线性滑轨是基于滚动摩擦的导轨并且有以下的优点。一线性滑轨的定位精度较高。使用线性滑轨作为线性导引时，由于线性滑轨的摩擦方式是滚动摩擦，可以降低摩擦系数，动摩擦力与静摩擦力的差距很小，不会有打滑的现象，可以到微米级别的定位精度。其二线性滑轨的磨损小，传统的滑动导引不可避免的会因油膜逆流作用造成平台运动精度不良，且因运动时润滑不充分，导致运行轨道接触面的磨损，影响精度。而滚动摩擦的磨耗非常小，可以应用于高速运行。其三是线性滑轨可以承受上下左右方向的负荷。由于线性滑轨特殊的结构设计，可以同时承受上下左右方向的负荷。其四是线性滑轨组装容易且具有互换性。在组装时只用铣削或者研磨台上的装配面，并依照步骤将滑轨、滑块分别以特定扭力固定在机台上面，即可重现加工时的高精密度。线性滑轨具有互换性，可以分别更换滑块或者滑轨甚至线性滑轨组。其五是线性滑轨的润滑构造简单。滑动导引如果润滑不足，将会造成接触面金属直接摩擦损耗机台，而滑动导引要润滑充足并不容易，需要在机台适合的位置钻孔供油。线性滑轨则已经在滑块上装置油嘴，可以直接注入油脂，也可以更换上专用油管接头连接供油管，以自动供油润滑。因此本设计中采用线性滑轨作为X-Y的导轨模型。
本设计中滑轨采用双滑块方式，具有高稳定性和高精度性能。其结构如图2.1所示：