光学测量技术如何实现组件的横向探测

直到最近，汽车行业的注射阀孔孔等几何形状都难以通过光学测量。具有垂直表面的组件的横向探测仅限于CT解决方案，复杂的定制解决方案或触觉测量系统。

这与垂直焦点探测（焦点变化技术的扩展）不同。基于面积的测量，可以在整个表面上进行光学探测成分。

各种各样的光学测量方法启用具有不同侧面的组件。可测量的斜坡或侧面斜率的范围覆盖了0°-85°，而在工业实践中，焦点变化已成为陡峭的侧面最合适的方法。

但是，这项技术还达到了陡峭的侧面分量超过85°的组件的极限。尽管如此，在十五年的时间里，布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）一直在不断开发焦点变化，并通过一种新型的技术（垂直焦点探测）补充了其光学测量原理。现在可以在具有超过90°斜率的3D表面中进行光学接触和测量。

图1。不同的技术允许测量不同侧面的组件。图片来源：布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）

这里：表面为0°，60°和90°

垂直焦点探测基于利用部分光。这意味着除了同轴光外，还采用了来自各个方向的光。因此，物镜再次捕获了从垂直表面反射的单个光线，从垂直表面反射，这允许在高度分辨率超过90°的侧面以高分辨率进行可重复和可追溯的测量。

图2。在垂直焦点探测中，物镜再次捕获单个反射光束，使表面具有更多90°光学可测量的。图片来源：布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）

反射光线的比例有多大取决于所测得的表面以及所使用的光源的粗糙度和几何形状。该目标还起着作用，取决于其直径，一个物镜还可以将反射的光捕获从表面的光中反射出的光，这表明侧面陡峭的侧面大于90°。

这是数值光圈的地方（a_n）进入前景，该前景由客观直径和工作距离定义。它影响表面的可测量斜率仍然超出90°标记的程度。

A_n= n。罪（∝）

（∝）定义扫描方向与可以捕获的最大光束之间的角度：

下图显示了斜率超过90°的表面的测量。它说明，即使使用这种几何形状，反射的光仍被目标捕获。

图3。在测量比90°陡峭的斜率时，物镜也可以检测到反射光。图片来源：布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）

垂直焦点探测和焦点变化之间的差异

类似于焦点变化的垂直焦点探测基于要测量的表面的垂直扫描。评估每个位置的焦点信息曲线。垂直焦点探测与焦点变化不同，因为它不仅可以计算一个测量点（xy）的几个z值。。这些Z值代表垂直表面。

准确性，利益和使用领域

垂直焦点探测可以用于维度计量学，制造业和生产的所有领域的广泛应用。除其他外，精密制造业，工具行业，汽车行业和航空航天部门在具有垂直表面的组件时都受益于新的测量可能性。因此，可以在高精度，高分辨率和快速测量时间的情况下光学地测量孔，孔，参考表面，长度，轮廓等特征。

PMI验证（产品和制造信息）包括位置和尺寸公差（GD＆T特征），可以通过仅从一个测量方向来测量众多位置，就像触觉系统一样。

不需要的组件或重组要测量参数，例如横向距离，直径等，因为基于区域的测量原理和所得的高测量点密度，因此可以使用许多测量点用于评估例如形成偏差，可以可靠地测量特别小的几何形状。

垂直焦点探测的通常应用包括，例如，测量微孔孔，例如冷却孔或注入喷嘴。孔的直径与深度比从1：3到1:10不等，可测量的直径为0.1 mm至2 mm。用户测量参数，例如内径和外径和开口角。

下面列出了其他示例。

孔测量，直径为0.2毫米

图片来源：布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）

表格1。资料来源：布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）

测量元1 [毫米]	测量垂直焦点探测 [毫米]	偏差 [毫米]
0.20065±0.00013	0.200568	0.000082

销的测量，直径为0.6毫米

图片来源：布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）

表2。资料来源：布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）

测量dakks [[2毫米]	测量垂直焦点探测 [毫米]	偏差 [毫米]
6.00033±0.00050	6.00092	0.00059

测量校准球，直径1mm

图片来源：布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）

根据ISO 10360验证了坐标测量机。此过程的一部分是测量双向长度测量误差，例如球杆。通常，触觉方法非常适合此目的，因为它们能够横向探测球。直到最近，光学方法才不可能。和垂直焦点探测，这是转移的：可以在赤道上探测球，从而确定差异可能。

参考

[1]瑞士联邦计量学院

[2]德国认证机构GmbH

此信息已从布鲁克·阿里科纳（Bruker Alicona）提供的材料中采购，审查和改编。欧洲杯足球竞彩

有关此消息来源的更多信息，请访问布鲁克·艾丽科纳（Bruker Alicona）。