本文提出了一种基于高精度光谱共焦位移传感技术的表面粗糙度集成在线测量方法,适用于一种特殊材料异型结构零件内曲面的表面粗糙度测量要求。该方法利用三坐标测量机平台对零件进行轮廓扫描,并记录测量扫描位置的空间横坐标,然后根据空间坐标关系,将微观高度信息和采样点组合成微观轮廓,通过高斯滤波和评价得到表面粗糙度信息。三坐标测量机具有通用性强、精度可靠,自动化程度高等优点,这种方法可以实现在线测量,提高测量效率和精度。 光谱共焦位移传感器采用的是非接触式测量方式,可以避免传统测量方式中的接触误差。国产光谱共焦企业
在共焦位移传感器中,能够使在头单元与控制装置之间传送投光用的光的光纤的端面具有共焦光学系统的销孔的功能。由于使用受光波形和位移的测量值来控制显示部的显示,所以在设置头单元时,能够根据显示部的显示来容易地辨识头单元是否被适当地设置。由于在控制装置侧控制显示部的显示,所以能够防止头单元的构造复杂化。此外,由于使用控制装置的操作状态来控制显示部的显示,所以能够在头单元的设置位置附近容易地辨识控制装置是否正常操作。高精度光谱共焦生产商光谱共焦技术具有轴向按层分析功能,精度可以达到纳米级别;
位移是在光轴方向上从预定的基准位置到测量对象的距离。通过计算位移能够测量表面上的凹凸的深度或高度、透明体的厚度等。在一些共焦位移传感器中,包括共焦光学系统的头单元以及包括投光用光源和分光器的约束装置由单独的装置构成。投光用光源的光经由包括光纤的线缆传送到头单元。在该类型的位移计中,头单元通常设置在测量对象附近并且远离约束装置。在以上说明的传统共焦位移传感器中,难以在设置头单元期间辨识头单元是否被适当地设置。即使在约束装置侧设置了显示部,操作者也难以进行设置作业以从头单元的设置位置附近的位置确认约束装置的显示。因此,为了确认显示,操作者必须移动到约束装置的设置位置。如果头单元的设置状态不合适,则操作者必须反复作业,以移动到头单元的设置位置并调整头单元的位置和姿势,之后再次移动到约束装置的设置位置并确认显示在传统的共焦位移传感器中,还难以在头单元的设置位置附近辨识约束装置是否正常操作。
三坐标测量机是加工现场常用的高精度产品尺寸及形位公差检测设备,具有通用性强,精确可靠等优点。本文面向一种特殊材料异型结构零件内曲面的表面粗糙度测量要求,提出一种基于高精度光谱共焦位移传感技术的表面粗糙度集成在线测量方法,利用工业现场常用的三坐标测量机平台执行轮廓扫描,并记录测量扫描位置实时空间横坐标,根据空间坐标关系,将测量扫描区域的微观高度信息和扫描采样点组织映射为微观轮廓,经高斯滤波处理和评价从而得到测量对象的表面粗糙度信息。其中,光源的性能和稳定性是影响测量精度的关键因素之一。
客户一直使用安装在洁净室的激光测量设备来检查对齐情况,每个组件大约需要十分钟才能完成必要的对齐检查,耗时太久。因此,客户要求我们开发一种特殊用途的测试和组装机器,以减少校准检查所需的时间。现在,我们使用机器人搬运系统将阀门、阀瓣和销组件转移到专门的自动装配机中。为了避免由于移动机器人的振动引起的任何测量干扰,我们将光谱共焦位移传感器安装在单独的框架和支架上,尽管仍然靠近要测量的部件。该机器现已经通过测试和验证。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的表面形貌进行高精度测量,对于研究材料的表面性质具有重要意义;国产光谱共焦企业
光谱共焦位移传感器可以用于材料、结构和生物等领域的位移和形变测量。国产光谱共焦企业
光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来的技术,在测量过程中无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,因此可以大幅提高测量速度。基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、非接触式的新型传感器,精度理论上可达到纳米级。由于光谱共焦传感器对被测表面状况要求低、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高,因此迅速成为工业测量的热门传感器,大量应用于精密定位、薄膜厚度测量、微观轮廓精密测量等领域。本文介绍了光谱共焦技术的原理,并列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用。同时,对共焦技术在未来精密测量的进一步应用进行了探讨,并展望了其发展前景。国产光谱共焦企业