[一]、如何用刀口形（圓柱形）角尺測(cè)量工件的垂直度
被測(cè)工件的垂直度誤差測(cè)量是與其精度的直角尺進(jìn)行比較進(jìn)行的。使用刀口形角尺的工作邊與被測(cè)工件工作面相接觸時(shí)，因接觸只為一條線，所以大多數(shù)的比較測(cè)量采用光隙法來(lái)判斷其垂直度誤差。測(cè)量時(shí)，慢慢的將角尺靠在被測(cè)件的被測(cè)部位上，避免角尺的任何部位與被測(cè)件碰撞。鎂鋁合金平尺與被測(cè)位置靠好后，觀察角尺與被測(cè)表面之間的光隙大小和出現(xiàn)光隙的部位。根據(jù)光隙的大小和出現(xiàn)光隙的部位來(lái)鑒別其垂直度誤差的數(shù)值。
在觀察時(shí)，會(huì)出現(xiàn)四種可能情況：無(wú)光，中間部位有很少的光，上端有光，下端有光。第壹種情況說(shuō)明被測(cè)面不僅直線度好，而且與基面垂直；第貳種情況說(shuō)明垂直度好，但被測(cè)面得平直度不好；后兩種情況說(shuō)明有垂直度誤差。
檢驗(yàn)工件外角時(shí)，使角尺的內(nèi)側(cè)測(cè)量面也被測(cè)工件測(cè)量面接觸，使其短邊與工件貼合，其長(zhǎng)邊處光隙與標(biāo)準(zhǔn)光隙相比較測(cè)差值即為垂直度誤差值。檢驗(yàn)工件內(nèi)角時(shí)，使角尺的外側(cè)測(cè)量面與被測(cè)件測(cè)量面接觸，并使角尺短邊工作面與工件表面貼合，以其長(zhǎng)邊光隙的大小與標(biāo)準(zhǔn)光隙相比較，其差值即為其垂直度誤差值。
[二]、刀口形直尺直線度測(cè)量裝置
鎂鋁合金平尺直線度測(cè)量裝置由線型激光器及其裝夾機(jī)構(gòu)、刀口形直尺裝夾定位機(jī)構(gòu)、工業(yè)相機(jī)及其裝夾機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)以及直線度測(cè)量軟件構(gòu)成。
1線激光根據(jù)前述標(biāo)準(zhǔn)光隙的透光特性可知:紅色激光不能透過(guò)寬度小于1.25μm的縫隙，而藍(lán)色激光能夠通過(guò)所有寬度大于0.8μm的縫隙。因此，本次刀口形直尺直線度測(cè)量裝置的研究選用藍(lán)色線激光。
2刀口形直尺直線度測(cè)量方案?jìng)鹘y(tǒng)刀口形直尺直線度檢定方法存在人眼很難準(zhǔn)確識(shí)別經(jīng)過(guò)衍射后的色光顏色、人為因素影響大和無(wú)法對(duì)縫隙寬度進(jìn)行定量測(cè)量等不足。
系統(tǒng)硬件包括ST635LS線型激光器、MV一1400UCUII工業(yè)相機(jī)、計(jì)算機(jī)、待檢刀口形直尺、標(biāo)準(zhǔn)研磨面平尺和裝夾機(jī)構(gòu)。硬件部分的結(jié)構(gòu)如圖3所示。硬件選擇的關(guān)鍵在于刀口尺刃口圖像的成像效果及直線度測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性。因此，在對(duì)激光器、工業(yè)相機(jī)及刀口尺硬件裝夾機(jī)構(gòu)進(jìn)行選擇時(shí)，都要對(duì)上述因素進(jìn)行綜合考量。
1)激光具有方向性好、顏色單一的特點(diǎn)。相對(duì)傳統(tǒng)刀口形直尺檢定方案中的白熾燈，具有單一波段的線激光能夠避免經(jīng)過(guò)單縫衍射后形成的多種顏色色光對(duì)后續(xù)識(shí)別工作造成的影響。ST635LS線型激光器在0.5m處線寬較窄可達(dá)0.5mm;1.5m處線寬較窄可達(dá)0.8m，扇角為135°。當(dāng)待檢刀口尺與激光器之間的距離為0.5m時(shí)，激光線長(zhǎng)可達(dá)2.414m，完夠滿足300mm刀口尺刃口直線度檢定的需要。
2)MV一1400UCUII工業(yè)相機(jī)采用計(jì)算機(jī)U2.0接口，曝光時(shí)間、亮度、增益等參數(shù)均可以由計(jì)算機(jī)編程控制。該工業(yè)相機(jī)的較大分辨力可達(dá)4384x3288較高幀率可達(dá)22幀/s。高分辨力的工業(yè)相機(jī)能夠后續(xù)圖像處理過(guò)程中計(jì)算機(jī)成功提取到圖像中的像素信息。
3)刀口尺定位槽的設(shè)計(jì)需要每次放入待檢刀口尺后，刀口尺刃口與工業(yè)相機(jī)、激光器之間的相對(duì)距離不變。刀口尺定位槽兩側(cè)的6個(gè)導(dǎo)軌槽相對(duì)水平面傾斜10°，且呈對(duì)稱分布;每一側(cè)的導(dǎo)軌槽內(nèi)放置有2個(gè)小型的導(dǎo)軌;當(dāng)?shù)犊诔叻湃攵ㄎ徊酆螅?小型導(dǎo)軌因其自身自重會(huì)始終緊密貼合在刀口尺刃口處的兩側(cè);4個(gè)圓柱面能夠?qū)⒋龣z的每一個(gè)刀口尺刃口調(diào)整到同一位置，也就能夠待檢刀口尺與工業(yè)相機(jī)、激光器之間的相對(duì)距離不變。