当前位置:网站首页 >> 知识中心
知识中心

测量速度和微小特征的测量需求

点击次数:更新时间:2018-02-27 10:00:53

大视场测量系统很容易将小零件整体呈现在屏幕上,但是也有其他的微型零件,不能够完全放入影像视窗中.带有很小特征的大一点的零件,从MEMS 组件到微型机械装置---这些都是需要大一点或更精密的测量系统来监控。当产品体量较大或测量特征比较大时,就需要大规格的测量系统了。

大体量的零件上微小尺寸的高速测量需要特殊技术的设备来实现。而光学系统允许宏观和微小尺寸测量的快速切换,传统的光学变焦镜头提供了一个放大范围,但是需要频繁变焦会是检测效率提升的一个瓶颈,这种情况下,变焦镜就需要更多的维护并在一定时间以后的更换。

对于这种应用,带有两个或更多内部固定镜头的光学系统就很理想。而QVI旗下的VIEW-Summit系统配备两个独立的内部放大倍率和一个可以切换的前置镜头。内部放大倍率是一倍和四倍的前置放大镜头。固定式镜头设计在无需移动零件的情况下,确保正常的校准和可靠性甚至在批量操作时。这种特殊的光学设计在不牺牲测量效率和成本的前提下,优化了在影像视窗内的零件和有关特征尺寸的测量。

光学闪测----飞一样的测量机制

另外一个关键是对于快速测量系统中使用快速转运零件到光学视窗下,或者在测量位置快速移动。在这里减少移动和测量速度的优化取决于零件设计。当零件特征比较微小时,最快的系统是XY平台运动加速度非常高的。而当距离很长时,平台运动加速度固然重要,但是平台运动速度也是至关重要的。当加速度是关键动因时,线性马达系统提供了最好的性能。这种马达是线性电磁阵列通过机械耦合驱动平台的,完全无磨损而且可以实现在短距离非常高的加速度。轴向运动的直线度和垂直度完全是独立驱动的系统,因此操控速度在全部系统加速度中只是其中一个因素。而平台长距离移动或有重载荷时,通常会增加转台驱动系统会提供低成本和高速测量。对于微小特征的高速测量还有一个高端的技术就是“在飞的平台”在测量位置不停留,大大缩短了传统意义的移动测量操作的时间。这种测量技术被称为连续影像捕捉,需要相机、光源和软件中有特殊配置才可以实现。

相机帧频、照明的调幅和平台速度必须同步,这样才能在零件在平台移动、光学连续捕捉影像时的一发挥最大程度的测量效率,当然这时产品特征的密度是相对单一和有规律的。

通过选择前镜头来优化在影像视窗中的特征数量并同步获取每一帧画面综合特征的速度,测量效率可以比常规的移动测量式的操作提升4~6倍。

光学测量的盲区解决方案

光学测量很快,而且通常是测量精微产品尺寸的最佳方式,但是仍然有些特征是不可能或者常规不使用光学测量。针对这种情况,多元传感测量系统就应运而生了,多种传感器可以使用多元的方式来获取必要的产品数据。

常规的场景比如需要测量一个内孔尺寸,内腔边壁或凹进出太小或太深,光照不及时,会配备接触式测量头。但是当特征太小,测针伸不进去时,一个选项就是使用测头直径非常小的微测针。OGP的羽毛探针就是微测针的一种,测头直径最小为1mm,测力小于10mg.这种探针可以进入薄壁或脆弱材料的盲孔中测量。

对于测量光学无法测到的表面高度,激光是显而易见的选择,但是三角法激光取决于反射回来的激光束是否能接收到,当特征太小或材料表面太陡无法接受到反射信号时,另外一种高端选件干涉激光就变得非常适用了。

在很陡的表面及盲区,可以应用PCI 干涉激光技术结合激光光束的信号和参考光源测量绝对高度和深度。

满足需求

当微小零件批量生产时就对测量提出了挑战,制造精准,重复性好的测量设备,在产线过程的快速测量至关重要。拥有了好的工具和技术,即使最艰难的微制造产品的测量任务都可以轻松搞定。

标签: