隨著機(jī)械加工水平的進(jìn)步,各種的微小的復(fù)雜工件都需要進(jìn)行精密尺寸測量與輪廓測量,例如:小工件內(nèi)壁溝槽尺寸、小圓倒角等的測量,對于某些精密光學(xué)元件可以進(jìn)行非接觸的輪廓形貌測量,避免在接觸測量時(shí)劃傷光學(xué)表面,解決了傳統(tǒng)傳感器很難解決的測量難題。一些精密光學(xué)元件也需要進(jìn)行非接觸的輪廓形貌測量,以避免接觸測量時(shí)劃傷光學(xué)表面。這些用傳統(tǒng)傳感器難以解決的測量難題,均可用光譜共焦傳感器搭建測量系統(tǒng)以解決。通過自行塔建的二維納米測量定位裝置,選用光譜其焦傳感器作為測頭,實(shí)現(xiàn)測量超精密零件的二維尺寸,滾針對渦輪盤輪廓度檢測的問題,利用光譜共焦式位移傳感器使得渦輪盤輪廓度在線檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠得以實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí),在進(jìn)行幾何量的整體測量過程中,還需要采取多種不同的方式對其結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化。從而讓幾何尺寸的測量更為準(zhǔn)確。光譜共焦透鏡組設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化是光譜共焦技術(shù)研究的重要內(nèi)容之一;國內(nèi)光譜共焦的用途
在點(diǎn)膠工藝中,生成的膠水小球目前只能通過視覺系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)。然而,在生產(chǎn)中需要保證點(diǎn)膠路線是連續(xù)和穩(wěn)定的,為此,可以利用色散共焦測量傳感器系統(tǒng)控制許多質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)中的很多參數(shù)。膠水小球必須放置在其他結(jié)構(gòu)的正中間,異常的材料聚集以及連續(xù)性斷裂都可以通過該系統(tǒng)檢測。在3C領(lǐng)域,對于精密點(diǎn)膠的要求越來越高,需要實(shí)時(shí)檢測膠水高度來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。傳統(tǒng)激光傳感器無法準(zhǔn)確測量復(fù)雜膠水輪廓的高度,但是色散共焦測量傳感器具有可適用于各種膠水輪廓高度測量的測量角度,特別是在圓孔膠高檢測方面具有優(yōu)勢。因此目前業(yè)界通用做法是采用超大角度光譜共焦傳感器,白光是復(fù)合光,總會有光線可以反射回來,加大了光線反射夾角(45°),可以完美測量白色透明點(diǎn)膠的輪廓。防水型光譜共焦設(shè)備生產(chǎn)光譜共焦位移傳感器可以用于材料、結(jié)構(gòu)和生物等領(lǐng)域的位移和形變測量。
光譜共焦傳感器是一種高精度位移傳感器,綜合了光學(xué)成像和光譜分析技術(shù),廣泛應(yīng)用于3C(計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)電子)電子行業(yè)。在智能手機(jī)中,光譜共焦傳感器可用于線性馬達(dá)的位移測量,通過實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制線性馬達(dá)的位移,可大幅提高智能手機(jī)的定位功能和相機(jī)的成像精度。同時(shí),還可以測量手機(jī)屏幕的曲面角度和厚度等參數(shù)。在生產(chǎn)平板電腦過程中,光譜共焦傳感器還可用于各種移動結(jié)構(gòu)部件的位移和振動檢測。通過對平板電腦內(nèi)的各種移動機(jī)構(gòu)、控制元件進(jìn)行精密位移、振動、形變和應(yīng)力等參數(shù)的測量,實(shí)現(xiàn)對其制造精度和運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
光譜共焦測量原理通過使用多透鏡光學(xué)系統(tǒng)將多色白光聚焦到目標(biāo)表面來工作。透鏡的排列方式是通過控制色差(像差)將白光分散成單色光。工廠校準(zhǔn)為每個(gè)波長分配了一定的偏差(特定距離)。只有精確聚焦在目標(biāo)表面或材料上的波長才能用于測量。從目標(biāo)表面反射的這種光通過共焦孔徑到達(dá)光譜儀,該光譜儀檢測并處理光譜變化。漫反射表面和鏡面反射表面都可以使用共焦原理進(jìn)行測量。共焦測量提供納米分辨率并且?guī)缀跖c目標(biāo)材料分開運(yùn)行。在傳感器的測量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)非常小的光斑尺寸。微型徑向和軸向共焦版本可用于測量鉆孔或鉆孔的內(nèi)表面,以及測量窄孔、小間隙和空腔。光譜共焦位移傳感器的工作原理是通過激光束和光纖等光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)的。
光譜共焦技術(shù)主要包括成像、位置確認(rèn)和檢測三個(gè)步驟。首先,使用顯微鏡對樣品進(jìn)行成像,并將圖像傳遞給計(jì)算機(jī)處理。然后通過算法對圖像進(jìn)行位置確認(rèn),以確定樣品的空間位置。之后,通過對樣品的光譜信息分析,實(shí)現(xiàn)對其成分的檢測。在點(diǎn)膠行業(yè)中,光譜共焦技術(shù)可以準(zhǔn)確地檢測點(diǎn)膠的位置和尺寸,確保點(diǎn)膠的質(zhì)量和精度。同時(shí),通過對點(diǎn)膠的光譜分析,可以了解到點(diǎn)膠的成分和性質(zhì),從而優(yōu)化點(diǎn)膠工藝。該技術(shù)在點(diǎn)膠行業(yè)中的應(yīng)用有以下幾個(gè)方面:提高點(diǎn)膠質(zhì)量,光譜共焦技術(shù)可以檢測點(diǎn)膠的位置和尺寸,避免漏點(diǎn)或點(diǎn)膠過多等問題。同時(shí),由于其高精度的檢測能力,可以確保點(diǎn)膠的精確度和一致性。提高點(diǎn)膠效率,通過光譜共焦技術(shù)對點(diǎn)膠的檢測,可以減少后續(xù)處理的步驟和時(shí)間,從而提高生產(chǎn)效率。此外,該技術(shù)還可以避免因點(diǎn)膠不良而導(dǎo)致的返工和維修問題。優(yōu)化點(diǎn)膠工藝,通過對點(diǎn)膠的光譜分析,可以了解其成分和性質(zhì),從而針對不同的材料和需求優(yōu)化點(diǎn)膠工藝。例如,根據(jù)點(diǎn)膠的光譜特征選擇合適的膠水類型、粘合劑強(qiáng)度以及固化溫度等參數(shù)。重新生成光譜共焦厚度檢測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)厚度的非接觸式測量;怎樣選擇光譜共焦傳感器精度
光譜共焦技術(shù)在電子制造領(lǐng)域可以用于電子元件的精度檢測和測量;國內(nèi)光譜共焦的用途
本文提出了一種基于高精度光譜共焦位移傳感技術(shù)的表面粗糙度集成在線測量方法,適用于一種特殊材料異型結(jié)構(gòu)零件內(nèi)曲面的表面粗糙度測量要求。該方法利用三坐標(biāo)測量機(jī)平臺對零件進(jìn)行輪廓掃描,并記錄測量掃描位置的空間橫坐標(biāo),然后根據(jù)空間坐標(biāo)關(guān)系,將微觀高度信息和采樣點(diǎn)組合成微觀輪廓,通過高斯濾波和評價(jià)得到表面粗糙度信息。三坐標(biāo)測量機(jī)具有通用性強(qiáng)、精度可靠,自動化程度高等優(yōu)點(diǎn),這種方法可以實(shí)現(xiàn)在線測量,提高測量效率和精度。 國內(nèi)光譜共焦的用途