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视场 (FOV) 测量… 一种新的测量方法

作者: 来源: 日期:2017-6-3 11:08:46 人气:57

视场内测量是小而扁平组件的全新精确测量方案。相比诸如轮廓投影仪、视频测量机或测量显微镜等备选方案,它具有无可匹敌的速度和操作优势。

然而,什么是视场测量?它是如何进行的?对我有何帮助?

什么是视场测量?

视场 (FOV) 测量或者“在视场内测量”是准确测量小组件的全新方法,其测量速度和操作性能特别出众。FOV 测量采用特别设计的高分辨率摄像机,在光学视场内部测量组件。与诸如下列备选方法比较:

轮廓投影仪 – 将放大的组件轮廓投射到屏幕上,有一个测量平台用以移动组件,从而可以测量所有组件。

视频影像仪测量显微镜 –  和轮廓投影仪一样,采用放大的影像,借助测量平台沿四周移动组件。传统光学测量系统的视场较小,由于在任何给定的时间内,只能通过光学仪器观察到组件的一小块区域,传统光学测量系统采用了一个测量平台。借助移动测量平台,组件的不同部分可以被观察到并被准确测量。

Xpress 70 (57mm x 43mm 视。示例 1 倍物镜(14.2mm  视。示例 2 倍物镜(7.1mm  视。
Xpress 70
           (57mm x 43mm 视。
示例 1 倍物镜
           (14.2mm 视。
示例 2 倍物镜
           (7.1mm 视。
图 1. 视场相对面积的图解说明。

 

XpressFOV 测量系统不需要移动平台,因为整个样本是在一个大视场内(57mm x 43mm - Xpress 70)观察的。而传统光学测量系统的尺寸大约在0.5mm 至 20mm之间。(见图1)

更大的视场使用户能够观察到整个组件,从而可以对整个组件进行测量,而无需测量平台。测量速度快和操作简单是该功能两大无可匹敌的优势。

它是如何工作的?

“平面场”光学
视场测量采用一架高分辨率相机和一个大型“平面场”远心镜头组。远心镜头提供横跨整个视场的平面图像,不会造成任何弯曲或失真,因而您可以将组件放置在视场内的任何位置进行测量,而不会影响结果。


远心镜头的平面场标准镜头的弯曲场
图 2.远心镜头的平面场标准镜头的弯曲场

 

无需调焦 *
此外,“平面场”远心镜头系统设计有一个异?砉愕木吧,这意味着测量对象总是在焦距范围内*。通常,与测量装置相配的视野(景深焦距)变化在几微米和几毫米之间。FOV 测量系统的焦深一般为 40mm 或更大(取决于镜头)。

*注意:一旦系统聚焦,无需进一步为类似高度的组件调焦。

为何要在视场内测量?

宽视场远心镜头使得用户能够在镜头的大视场内观察到整个组件,从而能够在数秒内测量所有特征。其他测量系统需要移动机械平台来捕获所有测量点,与FOV相比,耗费的时间要多出许多。FOV测量不仅可以观察和测量整个组件,而且可以同时测量多个组件。

使用同一个测量方案,在数秒内测量单个或多个零件。
使用同一个测量方案,在数秒内测量单个或多个零件。
图 3. 使用同一个测量方案,在数秒内测量单个或多个零件。

 

无需移动平台
由于整个组件在市场内被“观察到”,您无需移动平台就能测量整个组件。

无需移动平台意味着 …

  • 没有运动部件,因而没有影响测量的机械误差

  • 没有因测量习惯或技巧不同而导致的人为误差

  • 时间。没有要移动的东西,因而可节省许多时间


观察整个组件

可以观察整个组件意味着 …

  • 您可以在数秒内(而不是数分钟内)测量零件的所有可见特征。

  • 您甚至可以同时测量多个零件,从而节省更多时间。

  • 您不需要调整或倾斜部件,从而节省更多时间。

 

只需将您的零件放在视场内的任何位置。
只需将您的零件放在视场内的任何位置。
软件自动识别部件。只需按下 RUN(运行)。
软件自动识别部件。只需按下 RUN(运行)。
所有特征在数秒内得到测量。
所有特征在数秒内得到测量。

速度
通过视场内测量方式,测量过程的每一个阶段都能为您节省大量的时间。无需调焦,无需定位或调整部件,无需移动测量平台,无需选取多个测量点 …

精准度
由于用户不需要执行手动操作, 例如:测量点选择、边缘对齐和焦点调整* ,从而完全消除了操作员之间的差异。

简单性
操作极为简单。无需调焦*或定位组件,您只需把部件放置到视场内,然后按下 RUN(运行)。该软件自动识别部件,只需按下一个按钮,即可获得所有测量结果。超常的简单性意味着操作员培训只需几分钟,而不是几小时。

*注意:一旦系统聚焦,无需进一步为类似高度的组件调焦。

 

我可以测量什么?

相比其他测量解决方案,在视场内执行二维测量具有显著的优势。为了充分利用 FOV 测量提供的速度和简单性优势,您要注意的事是,您的组件必须不超过视场面积 (57mm x 43mm)。FOV 测量一般适合下面小而扁平的零件 …

垫圈O 型圈冲压件
 垫圈 O 型圈 冲压件
卡簧冲压零件激光切割 / 水切割零件
 卡簧 冲压零件 激光切割 / 水切割零件
小塑料零件挤出成型材料切割工具
 小塑料零件 挤出成型材料 切割工具
接插件其他小而扁平的零件以及更多 …
 接插件 其他小而扁平的零件

 

完整的非接触测量解决方案

 

完整的非接触测量解决方案

测量应用之间有很大的差别。英国工业显微镜有限公司的测量系统包括完整的非接触测量解决方案,非常适合各种不同的二维和三维测量。Xpress 视场测量系统代表着这个系列的最新发展。

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