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    高分辨率便攜式表面輪廓儀采用MicroEpsilon的共焦位移傳感器

    發布時間:2020-04-09 人氣: 來源:上海泰明光學儀器有限公司

    Micro-Epsilon公司的高精度optoNCDT 2401共聚焦位移傳感器采用了一種新型的非接觸式測量系統,可提供便攜的表面輪廓,成像和厚度測量,達到納米分辨率。

    Hornet3D是由位于北安普敦郡布拉克利的系統集成專家Rhombus VS Ltd開發的一種新型計量系統。該公司為包括半導體制造,光伏,顯示器,電子,醫療,軍事,汽車,噴墨印刷和薄膜太陽能電池板在內的眾多行業開發視覺,非接觸式計量和自動化應用的定制解決方案。

    菱形的多學科工程師團隊在高精度加工和運動控制,集成軟件解決方案,零件處理,機器人集成,光束分析,激光加工,振鏡掃描和校準方面擁有豐富的經驗。定制系統可以采用多種形式,從小型獨立臺式平臺到完全集成的20噸系統,用于搬運大型玻璃基板。

    Hornet3D是公司的最新發展,是一個靈活的模塊化系統,可以針對特定的表面輪廓分析應用進行定制。該系統可以指定一系列不同的傳感器和相機,包括Micro-Epsilon的optoNCDT 2401共焦位移測量傳感器。

    Hornet3D包括一臺帶有集成傳感器的模塊化Z軸夾具的X-Y掃描儀和舞臺平臺。該系統是完全可擴展的。如果需要的話,傳感器或顯微鏡可以很容易地移除并替換為一個替代的單位,在測量范圍和分辨率方面為用戶提供了靈活性。舞臺平臺可根據客戶要求制作更大或更小的平臺。大黃蜂提供的X-Y軸分辨率可達0.1微米。 Micro-Epsilon的optoNCDT 2401共焦傳感器提供的Z軸分辨率可低至10納米,取決于掃描參數,采樣率為0.1至20kHz。

    該系統還包括菱形的集成SurescanTM軟件,使用戶可以定義掃描區域和分辨率??梢詣摻?D假色彩圖,完整的3D動畫圖像,用于樣品分析和測量的橫截面分析以及基本的報告生成。數據也可以導出到第三方軟件包和生成報告。

    Rhombus VS Ltd技術總監Graeme Elliner評論說:“大黃蜂已經開發了一年多了,并且不斷地得到改進,當我們尋找合適的傳感器供應商時,傳感器的兩個重要的選擇標準是光斑尺寸和Z軸的分辨率,從技術上講,Micro-Epsilon的共聚焦位移傳感器系列在市場上具有好的性價比。

    optoNCDT 2401共焦彩色傳感器系統包括一個基于LED的控制器和一個傳感器,通過光纖電纜連接,長可達50米。該系統沒有移動部件,因此無磨損。傳感器設計有三種選擇:2400,2401和2403系列,它們一起覆蓋超過24種不同的測量范圍。此外,世界上小的共焦傳感器,2402系列,直徑只有4毫米,典型的長度為40-50毫米。 ATEX認證版本也可用。

    optoNCDT 2401是一款緊湊型傳感器,具有較大的隔離距離,能夠對諸如玻璃和塑料等透明材料以及基材和層壓板等多層表面進行單面厚度測量。該傳感器為微觀表面分析提供了極高的空間分辨率。光斑直徑下降到7微米。 3毫米量程傳感器的分辨率是0.12微米。

    Graeme Elliner繼續說道:“我們所有的系統都必須以微米為單位進行測量,所以我們選擇的傳感器必須能夠支持這種精度水平。在過去的12個月中,我們與Micro-Epsilon建立了一個非常好的雙向工作關系如果Micro-Epsilon有一個具有特定計量問題的客戶,Rhombus可能會被要求使用其系統集成專業知識來幫助設計一個完整的解決方案。在英國市場,這種類型的關系對于解決OEM的測量問題至關重要用戶,他們希望一個完整的系統解決方案由單一來源提供?!?/p>

    共焦測量原理使用多色白光,該多色白光使用多透鏡光學系統聚焦到目標表面上。透鏡被安排成使得通過控制的色差將白光分散成單色光。到目標的特定距離通過工廠校準分配給每個波長。只有準確聚焦在目標上的波長被用于測量。從目標表面反射的這種光線通過共焦孔徑傳送到光譜儀,該光譜儀檢測和處理光譜變化。

    使用共焦原理時可以達到極高的分辨率。在納米范圍內的分辨率可以通過擴大色譜來實現。由于焦點中的顏色用于距離信息,共焦傳感器具有非常小的測量點,這也使得測量微小物體成為可能。即使是表面或襯底上小的劃痕也能被可靠檢測到。

    傳感器的光束路徑緊湊且同心,使得系統能夠測量鉆孔內部,由于陰影的形成,其他光學測量方法(例如激光三角測量)難以實現甚至不可能實現。

    Graeme Elliner總結道:“共聚焦位移傳感器與我們的Hornet系統非常匹配,因為它們在設計上是模塊化的,有一個標準的控制器和接口,只需要更換傳感器頭,也可以使用長的電纜,所以我們可以解決大多數的應用問題,迄今為止我們已經在廣泛的應用中使用了共焦傳感器,包括印刷電路板中軌道的表面輪廓,測量薄膜太陽能電池板的厚度,玻璃基板,激光微加工,噴墨打印甚至髖關節的磨損?!?/p>

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