客户一直在使用安装在洁净室的较好的激光测量设备检查对齐情况,每个组件大约需要十分钟才能完成必要的对齐检查,这太长了。“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 。该机器现已经过测试和验证。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的微小变形进行精确测量,对于研究材料的性能具有重要意义;高速光谱共焦的用途
在塑料薄膜和透明材料薄厚测量方面,研究人员探讨了光谱共焦传感器在全透明平板电脑平整度测量中由于不同折射率引入的测量误差并进行了补偿,在机器视觉技术方面利用光谱共焦传感器检测透明材料的薄厚及弧形玻璃曲面的薄厚。在外表粗糙度测量方面,研究人员阐述了不同方式测量外表粗糙度的优缺点,并选择了基于光谱共焦传感器的测量方式进行试验,为外表粗糙度的高精密测量提供了一种新方法 。研究人员利用小二乘法计算校准误差并进行了离散系统误差测算,以减少光谱共焦传感器校准后的误差,并在不同精度标准器下探寻了光谱共焦传感器的校准误差变化情况,这对于今后光谱共焦传感器的应用和科学研究具有重要意义。小型光谱共焦传感器品牌光谱共集技术的精度可以达到纳米级别。
表面粗糙度是指零件在加工过程中由于不同的加工方法、机床与刀具的精度、振动及磨损等因素在工件加工表面上形成的具有较小间距和较小峰谷的微观水平状况,是表面质量的一个重要衡量指标,关系零件的磨损、密封、润滑、疲劳、研和等机械性能。表面粗糙度测量主要可分为接触式测量和非接触式测量。触针式接触测量容易划伤测量表面、针尖易磨损、测量效率低、不能测复杂表面,而非接触测量相对而言可以实现非接触、高效、在线实时测量,而成为未来粗糙度测量的发展方向。目前常用的非接触法主要有干涉法、散斑法、散射法、聚焦法等。而其中聚焦法较为简单实用。采用光谱共焦位移传感器,搭建了一套简易的测量装置,对膜式燃气表的阀盖粗糙度进行了非接触的测量,以此来判断阀盖密封性合格与否,取得了一定的效果。基于光谱共焦传感器,利用其搭建的二维纳米测量定位装置对粗糙度样块进行表面粗糙度的非接触测量,并对测量结果进行不确定评定 ,得到 U95 为 13.9%。
光谱共焦传感器专为需要高精度的测量任务而设计,通常是研发任务、实验室和医疗、半导体制造、玻璃生产和塑料加工。除了对高反射、有光泽的金属部件进行距离测量外 ,这些传感器还可用于测量深色、漫射材料,以及透明薄膜、板或层的单面厚度测量。传感器还受益于较大的间隔距离(高达 100 毫米),从而为用户在使用传感器的各种应用方面提供更大的灵活性。此外,传感器的倾斜角度已显着增加,这在测量变化的表面特征时提供了更好的性能。光谱共焦技术可以测量位移,利用返回光谱的峰值波长位置。
光谱共焦技术是一种高精度、非接触的光学测量技术,将轴向距离与波长的对应关系建立了一套编码规则。作为一种亚微米级、迅速精确测量的传感器,基于光谱共焦技术的传感器已广应用于表面微观形状 、厚度测量、位移测量、在线监控和过程管控等工业测量领域。随着光谱共焦传感技术的不断发展,它在微电子、线宽测量、纳米测试、超精密几何量测量和其他领域的应用将会更加广。光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来,无需轴向扫描,可以直接利用波长对应轴向距离信息,大幅提高测量速度。光谱共焦位移传感器通常由光源、光谱仪、探测器和信号处理器等组成。国产光谱共焦精度
光谱共焦技术的发展将促进相关产业的发展。高速光谱共焦的用途
采用对比测试方法,首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核,为了便于比较,将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。结果得出,二者的低阶轮廓整体相似,局部的轮廓信息存在一定的偏差,原因在于二者在靶丸赤道附近的精确测量圆周轮廓结果不一致;此外,白光共焦光谱的信噪比较原子力低,这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。从靶丸外表面轮廓原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线中可以看出,在模数低于100的功率谱范围内,两种方法的测量结果一致性较好,当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这也反应了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级,同时,受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响,共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右 。高速光谱共焦的用途