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一套系统实现形貌&粗糙度测量

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网络研讨会中,您可以观看如何将光学三维测量设备应用于实践
一套系统实现形貌&粗糙度测量-Alicona
2020年6月25日-在线网络研讨会
会议亮点
  • 介绍关键市场应用比如医疗技术,刀具制造和航空航天
  • 采访格拉茨医科大学牙科医学临床系的Martin Koller博士,他使用InfiniteFocus系统颇有自己的独特心得。
  • 销售总监Urban Muraus和大客户经理Dominik Urlep现场问答

展示我们的最新研发成果

 

由于特殊情况,今年无法举办“Contol”国际贸易展览会,因此我们以在线研讨会的方式召开了独特的贸易展览会。如果您无法参加网络研讨会,可获取我们最新研发成果的视频。
产品亮点
  • 我们的经典产品InfiniteFocus系列获得持续长足发展,利用全新黑科技垂直聚焦探测可通过光学水平探测实现垂直表面测量
  • 全新操作软件”MetMaX”实现全自动测量和操作
  • 完整,无接触360度测量连接器挤入区

在此网络研讨会中,您将了解有关选定关键市场(例如医疗技术,工具和航空航天)的当前应用的更多信息。

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Alicona拓展全新现代化生产战略 工业协作机器人-Cobots

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今天我们将向您展示我们的客户在使用哪些测量设备。以下为2个案例!

拓展全新现代化生产战略 -工业协作机器人-Cobots

Cobots由六轴协作机器人和三维光学测量传感器组成,可在生产环境中实现高分辨率,可重复和可追溯的测量。以下案例所使用的机器人系列为DiscCobot和TurbineCobot。DiscCobot主要使用在质量安全控制方面,可测量的对称样品重量可达120公斤。TurbineCobot系类主要用于全自动测量涡轮机壳的刃口破损情况。

µCMM
光学微米级三坐标测量仪µCMM测量严格公差

µCMM微米级三坐标测量仪是第一台纯光学,微米级坐标测量设备,使用该设备可高精度测量具有严格公差的样件。结合传统接触式坐标测量技术和光学表面测量技术二者的优势,用户通过启动一个传感器就能获得零部件尺寸,位置,形状和粗糙度数据。µCMM设备在测量体积310 x 310 x 310 mm过程中,长度测量的公差始终保持在E= (0.8+L/600) µm以下。

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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

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Alicona垂直焦点探测-可对物件进行侧向探测的光学量测技术

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Alicona垂直焦点探测

可对件进行侧向探测光学量测技术

迄今为止,在汽车工业中例如喷射阀的孔之类的几何形状很难用使用光学方法量测。有垂直表面的物件,若有横向探测的需求就仅限于接触式量测系统、CT解决方案或复杂的定制解决方案。这会随着“垂直焦点探测”(焦点变化技术的扩展)而改变。基于面积量测,可以在整个表面上进行光学探测。

不同的光学量测方法可量测有不同侧面的物件。迄今为止,可量测的侧面或斜角范围已覆盖0°-85°,因此在工业实践中,Focus-Variation已将其确定为最适合用于陡峭侧面的方法。但是,对于侧面超过85°的物件,该技术也已达到极限。尽管如此,Bruker Alicona 15年来一直在不断专研于聚焦变化,并通过一种新技术“垂直聚焦探测”来补充其光学量测原理。现在,即使是斜度大于90°的表面也可以使用光学进行3D测量。

度大于90°的表面量测

垂直聚焦探测用于局部光的使用。这意味着除了同轴光之外,还使用了来自不同方向的光。结果,物镜不断的从垂直表面获得大量的漫射光线,从而以90°以上的高分辨率对侧面进行可追溯和可重复的量测。

反射光线的比例有多高,取决于要量测的表面的几何形状和粗糙度以及所使用的光源。物镜也起著作用,因为物镜还可以根据其直径捕获来自侧面比90°陡的表面的反射光。这是数值孔径(AN)起作用的地方,它由物镜直径和工作距离定义。影响曲面的可量测斜率仍可以超过90°标记的程度。

焦点变化和垂直焦点测之间的区别

像焦点变化一样,垂直焦点探测也基于要量测表面的垂直扫描。针对每个位置评估焦点信息曲线。与聚焦变化的区别在于,在垂直聚焦探测中,不仅为每个量测点(XY)计算了一个Z值,而且还计算了多个Z值。这些Z值代表垂直表面。

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Alicona焦点变化的比较

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每当需要检查表面质量和微观几何特征时,高分辨率的精确量测解决方案都是必要的。 与其他光学技术相比,Focus-Variation缩小了3D坐标量测技术与表面计量设备之间的差距。

轮廓投影

图像处理系统是光学量测系统的前身,并且对于理解光学量测技术仍然有意义。轮廓投影仪可放大组件的表面特征,并将图像投影到屏幕上,通过匹配模式,将图像与参考值进行比较。优点是可以在几秒钟内执行量测,尽管几何特征的自动量测仅限于二维应用程序,而最大的缺点是它对物体对准的敏感性,根据其方向可能获得不同的量测结果。

结构光

像投影设备般,以几个亮暗的条纹照亮量测物件,并用摄影机拍摄,物件的形貌扭曲了投影设备的条纹图案,再用照相机记录变形的图案,最后通过图像处理来计算形貌变形。结构光的优点之一是在量测大面积表面时具有很高的量测速度。因此该技术主要用于量测非常大的零件(例如车身),而该技术对于高分辨率次微米深度量测(例如粗糙度量测)的适用性有限。另外,低的景深和对变化的表面特性的高灵敏度大大限制了应用范围。

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Alicona表面形貌测量仪应用在手机外壳的检测

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表面形貌测量仪是一种非接触式光学3D轮廓仪,具有测量薄膜和厚膜的功能。除提供尺寸和粗糙度测量功能,还可以提供两种类型的膜厚测量,测量较薄的涂层被证实为难度更高。

采用这种新型方法,可以在单次测量中研究膜厚、界面粗糙度、针孔缺陷以及薄涂层表面的剥离等特性。无论测量的是何种元件,无论对分析速度的要求有多高,非接触式表面形貌测量仪都能为您提供精密的3D表面测量结果。
极大地扩展了分析能力,同时又不至于让分析程序变得更复杂。可测量各种各样的元件和表面,不需要进行复杂的测量模式切换,也不会给中间透镜的校准增加额外的负担。通过标准化的方法、程序和报告,可轻松地整合到质量管理系统中。表面形貌测量仪对于很多需要进行高精度3D轮廓分析的应用非常有用,可测量多种类型的表面。可测量的材料类型包括:玻璃、液体墨水、光刻胶、金属、聚合物和糊剂。

三维形貌量测系统采用光学全场非接触式测量技术,通过测头直接测量获取工件的三维形貌信息,对三维轮廓信息进行直接测量得到工件的尺寸信息。

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