光学测量技术让元件的横向探测成为可能——垂直焦点探测

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光学测量技术让元件的横向探测成为可能——垂直焦点探测

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到目前为止,汽车工业中的喷油阀孔等几何尺寸还很难用光学方法测量。垂直表面组件的横向探测仅限于触觉测量系统、CT解决方案或复杂的定制解决方案。这种变化与垂直焦点探测,焦点变化技术的延伸。基于面积测量,可以对整个表面上的组件进行光学探测。

垂直焦点探测

不同的光学测量方法可以测量不同侧面的元件。到目前为止,可测量侧面或斜坡的光谱覆盖了0°-85°范围,因此在工业实践中,焦点变化已成为最适合陡峭侧面的方法。然而,这项技术也达到了它的极限,组件显示侧翼陡于85°。然而,Alicona 15年来一直在不断发展焦点变化,并用一种新技术,垂直焦点探测补充了他们的光学测量原理。即使是坡度超过90°的表面,现在也可以通过光学方式进行接触和三维测量

不同的技术允许测量不同侧面的部件。此处:0°、60°和90°的表面

坡度大于90°的表面测量

垂直聚焦探测是基于局部光的使用。这意味着除了同轴光外,还使用来自不同方向的光。
其结果是,从垂直表面漫射反射的个别光线被物镜再次捕获,使得能够以高分辨率跟踪
和重复测量90°以上的侧面。

反射光线的比例有多高,取决于被测表面的几何形状和粗糙度以及所使用的光源。物镜
也起着作用,因为根据其直径,物镜还可以捕捉从侧面倾斜超过90°的表面反射的光。
这是数值孔径(AN)发挥作用的地方,它由目标直径和工作距离定义。它会影响曲面
的可测量坡度可以超过90°标记的程度。

当测量坡度大于90°时,物镜也能探测到反射光

聚焦变化与垂直聚焦探测的区别

垂直聚焦探测与聚焦变化一样,是基于被测表面的垂直扫描。对每个位置的焦点信息曲线进行评估。与聚焦变化的区别在于,在垂直聚焦探测中,不仅要为每个测量点(XY)计算一个Z值,还要计算几个Z值。这些Z值表示垂直曲面。

ISO 10360符合性验证

坐标测量机根据EN ISO 10360进行验证。这一过程的一部分,除其他外,是测量球杆等的双向长度测量误差。通常,触觉方法非常适合这个目的,因为它们可以横向探测球。对于光学方法,这是不可能的,直到现在。通过垂直聚焦探测,这种情况正在改变:球可以在赤道处探测,这使得确定距离成为可能。

准确性、优点和使用领域

垂直聚焦探测技术在尺寸计量领域有着广泛的应用,分别应用于制造业和生产的各个领域。除此之外,工具工业、精密制造业、汽车工业以及航空航天部门在涉及具有垂直表面的部件时,都会从新的测量可能性中受益。因此,诸如孔、孔、参考面、轮廓、长度等特征可以在高精度、高分辨率和短测量时间内进行光学测量。

PMI验证(产品和制造信息)包括尺寸和位置公差(GD&T特性)是通过仅从一个测量方向测量多个位置来实现的,与触觉系统一样。为了测量直径、横向距离等参数,不必解列或重新调整元件。由于基于面积的测量原理和由此产生的高测量点密度,大量测量点可用于评估例如.形状偏差,这使得能够对特别小的几何体进行稳健的测量。

1、光孔测量

垂直聚焦探测的典型应用是,例如,测量诸如喷嘴或冷却孔之类的微孔。孔径深比为1:3~1:10,可测直径为0.1mm~2mm。用户测量的参数有外径、内径、开度角等。
2、多孔测量

结合自动旋转装置“μCMM Real3D”,将3轴CMM转换为5轴系统,可以测量多个孔,包括它们彼此的方向。一个可以实现的应用是测量喷嘴的直径、K系数、喷射角和侧角。

垂直聚焦探测及其在尺寸计量中的应用

这项新技术是焦距变化技术的延伸,是一种纯光学测量技术。它允许直接测量垂直壁和微孔,而无需在测量过程中连接样品。阅读这篇最近发表的研究与发展论文,更多地了解垂直聚焦探测的测量原理,以及这种方法对微孔测量和坡度大于90°的陡坡面的三维测量的影响。所有测量均采用光学坐标测量机
μCMM

 


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