CCD傳感器實(shí)時(shí)檢測技術(shù)在微細電火花加工機床上應用的優(yōu)勢

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

目前，精密加工技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，如微米量級的機械零器件，微機電系統，生物醫藥器械，以及光電設備。與此同時(shí)，先進(jìn)的檢測技術(shù)也是精密加工過(guò)程中重要的一個(gè)環(huán)節。為了控制被加工工件的精度，提高工作效率，通常微細電火花機床在加工完后會(huì )用電極絲觸碰法進(jìn)行檢測采集數據，但這種方法會(huì )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(guò)程中磨損工件表面，一般會(huì )使用非接觸式檢測設備，這就需要將工件取下后挪送到其他設備上采集所需數據，延長(cháng)了加工時(shí)間。因此，為了提高監測效率，優(yōu)化檢測設備，一套可被安裝在電火花機床上，利用CCD傳感器進(jìn)行非接觸式快速測量的系統被使用。文中介紹了此系統的基本性能，并詳述了其兩大優(yōu)勢；測量性能穩定，精確度高。

1 CCD傳感器實(shí)時(shí)檢測系統
CCD傳感器實(shí)時(shí)檢測系統是一款基于光學(xué)檢測原理的系統，不光可以用于在線(xiàn)觀(guān)測被加工工件表面情況，還能用來(lái)測量工件的精度，特別適用于電火花加工機床。此系統的獨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(wèn)題。圖1中被安裝在線(xiàn)切割電火花加工機床上的即為此系統。圖1(a)為瑞士阿奇夏米爾公司的AgieCharmilles CUT 1000。圖1(b)中1號框內是CCD傳感器，也是整個(gè)檢測系統中重要的組成部分之一。當電蝕過(guò)程結束并且電解質(zhì)(如去離子水和油)被清理干凈后，這一設備將會(huì )自動(dòng)尋找到被測對象位置并移動(dòng)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(gè)名為“Autofocus”的程序將會(huì )被自動(dòng)運行以用來(lái)調整此成像器件與工件表面的最佳距離。測量過(guò)程中成像器件將會(huì )通過(guò)拍照的方式將工件表面情況傳送給負責數據分析的電腦，所有被傳送過(guò)來(lái)的圖片經(jīng)過(guò)統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，不規則切割邊緣形狀的掃描等數據。

這個(gè)系統的兩大主要功能為：觀(guān)察，檢測。觀(guān)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，也正因為如此工件表面情況能夠在短時(shí)間內被收集，即通過(guò)操作面板上的顯示屏直接得到。而檢測功能則需要運用空間計量學(xué)的知識，來(lái)自動(dòng)或手動(dòng)分析計算出諸如間距，半徑或輪廓掃描等信息。