利用二次元控件测量机械工程图中未标明零件尺寸

相信很多从事设计工作的读者经常遇到从供应商拿到的图纸只有部分尺寸，往往需要自己测绘供应商提供的零件或机构。卡尺测绘零件是非常繁琐的过程，需要要一手拿笔绘图，一手拿尺测量，效率非常低。笔者在此详细讲解如何使用最新版的机器视觉测量零件尺寸，希望为广大设计工作者提供类似的经验，免除手工测绘之苦，提高工作效率。

 

原始图

笔者拿到的是一块完整电路板，需要为该设计相应的机箱钣金，供应商提供的零件图纸如下：

上面的图中可以看出，电子元器件在图中只有俯视图方向的中心距离尺寸，所有的接口电子元件的外形尺寸都没有，而这些尺寸是设计钣金必须知道的。如下面红色框所示：

测量原理

一般来说，机械工程师经常将CAD图导出成PDF文件。里面的机械图是等比例缩放的。由于原图提供宽度方向的一个较大尺寸（170mm），按照这个尺寸，可以获得像素与实际零件测量单位的比值，根据这个比值，将可以很容易的测量出所需要的平面尺寸。当然，这个过程在机器视觉大师里面的操作是非常简单的，否则还不如直接使用卡尺测量呢。

 

处理过程

整个处理的基本过程如下：

1. 将PDF文件打开，界面滚动到需要测量的部分，然后放大视图（越大越好，尽量放大屏幕能显示）。

2. 使用多多涂吧图像处理软件（其它图像处理软件也行）拷贝屏幕，截取相关部分，保存成BMP文件。如下图：

1. 打开机器视觉大师，登录，然后打开图像文件，并创建一个虚拟视场。

2. 校准并获取2D平面比例，添加相应的二次元（笔者主要采用四方形控件），完成测量。

 

为了简化操作，笔者下面仅仅讲述有关机器视觉大师软件里面相关步骤的详细操作过程，其它软件操作以及机器视觉大师用户登录等部分不作说明。

 

创建虚拟视场

打开运行机器视觉大师。在文件菜单里面打开已经做好的BMP图像文件。

由于BMP图像文件尺寸大于现有的视场显示尺寸（这是必要条件），将出现如下对话框：

选择“创建虚拟视场并显示”，点击”确认”按钮。系统自动创建一个虚拟视场，并显示该图，如下：

2D平面比例标定

原图的尺寸标注单位为毫米，首先在”标定”菜单下将测量单位选定为毫米，

然后，点击“标定“菜单下的”2D平面比例”项，出现”视场平面比例标定“对话框：

移动两个标记与平面尺寸相应位置对齐（如图放大部分所示），输入实际长度170，点击”学习”即完成比例标定。从结果看出，每个像素的大约0.135mm。

 

二次元测量

点击”控件->多边形->矩形”菜单，插入矩形二次元控件，

将控件拖动到带测量的零件图位置，适当调整大小，如下图：

将该控件属性的线宽设置为2，显示风格显示为”尺寸标注”，完成一个零件所需尺寸测量。下图是该控件的实际属性值。

直接拷贝或插入新控件，按照上述过程完成其它尺寸的测量。最终测量的结果如下图：

如果觉得原图与尺寸控件一起显示不怎么好看，可以点击“相机->空白帧“菜单，将底图直接刷白。效果如下图：

温馨提示：采集一帧图像即可还原。

点击菜单”文件->导出->视场图”将图像保存成文件，即可获取测量结果。

 

结束语

笔者描述的图像零件尺寸测量建立在三个条件上：1.  导出的图像必须是等比例缩放的。2.  已知某个实际尺寸（最好是最大的尺寸，这样可以减少误差）。3.  机械工程图是正视视图，非3D类视图（有角度，这种图需要进行局部视角矫正）。图像最好是矢量图，放大以后，可以较少测量误差。整个测量过程不到2分钟，真正简单容易。

本文测试使用的机器视觉大师版本为5.0.0318

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