FUSION:LFOV 视频光学系统可实现更高的计量吞吐量

2024.05.29

  质量控制团队一直在寻找提高计量策略绩效的方法。为了满足他们的需求,成功的系统供应商开发了突破性的解决方案。

  OGP 开发的一项解决方案正在实现测量吞吐量的重大转变。在本文中,我们将解释Fusion(一种创新的高生产率大视场 (LFOV) 多传感器测量系统)如何帮助团队重新制定战略以提高效率。

  

  Fusion - “一体化”解决方案

  目前,典型的质量控制策略是使用执行单独功能的计量机器组合。但是,购买、维护和运行多种类型的机器会减慢流程,并带来跨机器校准、软件维护、用户培训等问题。

  创建 Fusion 的一个目标是通过将功能组合成“一体化”系统来减少机器数量。通过从流程中移除机器,可以减少开销并节省时间。

  为了实现这一目标,Fusion 利用亚微米多传感器测量技术,包括视频、探针和激光功能。Fusion 还具有一个相当大的工作台,用于测量较大的部件,并允许使用第 4轴和第 5轴旋转装置来测量对称部件和多面具有复杂几何形状的部件。

  Fusion 加速计量吞吐量

  坐标测量机 (CMM) 确实提供了类似的“一体化”功能。但 Fusion 还具有另一大优势 - 利用大视场 (LFOV) 光学元件加速计量吞吐量。

  自 1967 年发明视频测量以来,OGP 工程师已完善了最佳视频光学系统,使其能够在尽可能大的视野范围内工作。坐标测量机上的摄像机可能只能“看到” 10 毫米的视野,并且每次只能捕捉零件特征的一个方面,而 LFOV 光学系统可以将视野大小增加十倍,达到 100 毫米。在这种更大的视野范围内,摄像机可以在一次快照中捕捉更多特征,从而大大缩短数据采集所需的时间。在光学系统拍摄零件的高保真图像后,复杂的软件会将像素转换为高质量的真实测量值,甚至可以精确到亚微米的不确定度。

  

  采用高精度视频光学设计

  凭借内部软件开发和支持定制镜头和光学元件的设计、制造、组装和测试的光学实验室,OGP 已取得突破性进展,克服了 LFOV 视频光学的设计限制。

  全远心光学系统

  LFOV 光学元件必须充分利用全远心性,这是镜头的一种特殊属性,其中所有主光线都与光轴平行。全远心设计可在整个景深 (DOF) 或远离最佳焦点的范围内保持特征尺寸恒定,以便进行测量。

  OGP 开发的全远心 LFOV 光学系统具有极大的景深,因此相机无需在每次高度调整时进行载物台移动和自动对焦。这在测量过程中带来了额外的速度优势。

  无失真光学元件

  LFOV 系统还必须在整个视场内无失真。一些光学组件只能在视场内较小的中心区域提供精确的测量结果(由于光学失真),而 OGP 的无失真光学元件甚至可以在视场的外边缘进行精确的测量。

  全远心光学系统在大视野范围内也不会失真,可以在视野范围内的任何位置以不同的高度测量特征,从而打造出计量吞吐量非常高的机器。

  SNAP 系统——核聚变的先驱

  

  以 OGP 于 2011 年发明的SNAP 视频测量系统为例。这些系统可以快速测量大视野范围内的任何部件,甚至多达数百个微小部件,无需对焦。只需按一下按钮,系统即可扫描平台并在几秒钟内识别所有可见特征和尺寸。

  SNAP 系统上的远心 LFOV 光学组件的尺寸比 CMM 上的传统视频传感器大得多。由于机器可以在其视野范围内“看到”更多内容,因此它可以通过在一次相机快照中安装更多特征并一次性测量它们来更快地进行测量。

  SNAP 系统还具有高放大倍率,可在需要时测量小特征。高放大倍率功能进一步促进了单台机器的“一体化”功能。

  适用于更大尺寸的部件

  Fusion 系统光学元件采用 100 毫米全远心光学元件,在整个视野范围内无失真。为了适应更大的部件,可以使用具有 400 和 600 毫米测量范围的落地式平台。对于大于视野的部件,Fusion 的高速传输可在多幅图像中提供快速测量吞吐量。

  经过验证的结果

  更快的数据采集证明 LFOV 视频测量能够大大减少测量程序的运行时间,从而提高计量吞吐量。在质量控制过程中部署了 Fusion 机器的制造商的报告证实,该系统在速度和吞吐量方面产生了巨大差异。一家医疗器械行业的制造商报告称,传统 CMM 上的 19 分钟运行时间缩短到 Fusion 600 上的不到一分钟。另一家医疗保健制造商现在使用一台 Fusion 400 作为他们的主要机器,而不是四台大型 CMM。

  运行测量程序更快

  此产品演示视频展示了 Fusion 的丰富功能。坐标测量机 (CMM) 会在例行工作期间测量单个特征的累积,而计量学家可以对 Fusion 进行编程,使其先运行视频测量,然后根据需要使用探针和激光测量。如果视频光学系统产生的测量结果足够,计量团队可以大大缩短例行工作的运行时间。

  聚变:面向未来的创新

  著名经济学家西奥多·莱维特曾经写道:“创造力就是想出新的东西。创新就是做新的事情。”

  OGP 很自豪能够成为该领域响应客户需求的创新者。该公司在视频测量和多传感器测量方面的主要创新路径中的最佳技术现已融入 Fusion,这是一个独一无二的计量系统系列。

  我们相信 LFOV 视频测量是未来实现更快测量的关键。Fusion 已证明自己是一款独特灵活的“一体化”测量机,能够降低任何质量控制策略中的开销并加快计量吞吐量。

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