光譜共焦傳感器可以提供結(jié)合最高精度和高速的最新現(xiàn)代技術(shù)。這些特性使這些多功能距離和位移傳感器非常適合工業(yè) 4.0 的高要求。
在工業(yè) 4.0 的世界中，傳感器必須能夠進(jìn)行高速測(cè)量并提供高精度結(jié)果，以確保可靠的質(zhì)量保證。光學(xué)測(cè)量技術(shù)是非接觸式的，獨(dú)立于目標(biāo)材料和表面特性，因此它們對(duì)生產(chǎn)和檢測(cè)過(guò)程變得越來(lái)越重要。這是“實(shí)時(shí)”生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)，在這種過(guò)程中，觸覺(jué)測(cè)量技術(shù)正在發(fā)揮其極限，尤其是當(dāng)目標(biāo)位于難以接近的區(qū)域時(shí)。光譜共焦傳感器提供突破性的技術(shù)、高精度和高速度。此外，共焦色差測(cè)量技術(shù)允許進(jìn)行距離測(cè)量、透明材料的多層厚度測(cè)量、強(qiáng)度評(píng)估以及鉆孔和凹槽內(nèi)的測(cè)量。測(cè)量過(guò)程是無(wú)磨損的、非接觸式的，并且實(shí)際上與表面特性無(wú)關(guān)。由于測(cè)量光斑尺寸極小，即使是非常小的物體也能被檢測(cè)到。因此，共焦色度測(cè)量技術(shù)適用于在線質(zhì)量控制。
測(cè)量原理
共焦色度測(cè)量原理建立在多色光的基礎(chǔ)上，多色光通過(guò)多透鏡光學(xué)系統(tǒng)在距傳感器不同距離處聚焦，從而分類為單獨(dú)的光譜顏色。不止長(zhǎng)波、紅光（700 nm）、短波、藍(lán)光（400 nm）被折射。量程起點(diǎn)為藍(lán)光，終點(diǎn)為紅光。由于受控色差，每個(gè)波長(zhǎng)都在不同的焦平面上。每個(gè)波長(zhǎng)都通過(guò)工廠校準(zhǔn)分配到目標(biāo)的特定距離。
在傳感器系統(tǒng)的情況下，該波長(zhǎng)的光用于精確聚焦在目標(biāo)上的測(cè)量。反射的光通過(guò)光學(xué)裝置成像到光敏傳感器元件上，在該傳感器元件上檢測(cè)和評(píng)估相關(guān)的光譜顏色。這種光的一部分會(huì)隨著不同材料折射率的每次變化而反射回來(lái)，甚至可以對(duì)透明材料進(jìn)行單側(cè)厚度測(cè)量。在多峰測(cè)量中，會(huì)評(píng)估多個(gè)距離點(diǎn)。
共焦色度測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
“創(chuàng)視智能”的光譜共焦傳感器技術(shù)可以準(zhǔn)確測(cè)量具有不同表面的物體。目標(biāo)物體的材料和表面特性對(duì)測(cè)量精度幾乎沒(méi)有影響?？梢詫?duì)拋光或高光金屬和液體等反射面、黑色橡膠和塑料等啞光表面，甚至塑料和玻璃板等透明材料進(jìn)行高精度測(cè)量。非常小的測(cè)量點(diǎn)，基于系統(tǒng)，僅測(cè)量幾微米，允許測(cè)量，例如，鍵合線、PCB 上的 IC 引腳和機(jī)械部件的小輪廓。
極小且恒定的激光光斑尺寸使傳感器能夠精確檢測(cè)非常小的物體，例如在半導(dǎo)體行業(yè)中。
此外，曝光時(shí)間的自動(dòng)控制允許在不同的、不斷變化的表面上進(jìn)行高速測(cè)量，因?yàn)橄到y(tǒng)可以自動(dòng)控制線曝光時(shí)間并快速適應(yīng)更廣泛的反射表面。該系統(tǒng)允許在直接反射和漫射表面上進(jìn)行測(cè)量，而無(wú)需修改安裝布置。即使是傾斜的物體，也可以進(jìn)行高精度測(cè)量。
這些無(wú)源傳感器不會(huì)將任何熱量傳遞到測(cè)量對(duì)象上，使用靈活，可作為特殊真空版本提供。軸向光束路徑可防止陰影效應(yīng)，即使在凹槽和套筒中也能進(jìn)行測(cè)量。為了測(cè)量鉆孔的直徑和尺寸精度，還提供具有 90° 光束路徑的特殊傳感器。
用戶友好的網(wǎng)絡(luò)界面用于配置控制器和傳感器，無(wú)需任何附加軟件?？梢酝ㄟ^(guò)以太網(wǎng)訪問(wèn) Web 界面，該界面提供設(shè)置和配置選項(xiàng)。對(duì)于多層測(cè)量和厚度測(cè)量，材料存儲(chǔ)在一個(gè)綜合的、可單獨(dú)擴(kuò)展的材料數(shù)據(jù)庫(kù)中。以太網(wǎng)、EtherCAT、模擬輸出和 RS485等各種接口。
使用強(qiáng)度評(píng)估結(jié)合距離測(cè)量對(duì)最精細(xì)的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度檢測(cè)
共焦色度測(cè)量系統(tǒng)用于位移以及強(qiáng)度評(píng)估和距離測(cè)量。使用這種方法，最小精密零件的表面特性可以達(dá)到微米精度。例如，可以可靠地檢測(cè)劃痕。使用這種方法，可以確定非常小的精密零件的表面特性，精確到微米。可以可靠地檢測(cè)劃痕或類似缺陷。
物體的表面形貌可以基于距離的確定來(lái)進(jìn)行。光譜共焦傳感器還可用于測(cè)量氣缸套的圓度、直徑、粗糙度和表面結(jié)構(gòu)。當(dāng)測(cè)量對(duì)象包含不同類型的材料（例如塑料和金屬）時(shí)，盡管距離值保持不變，但反射率會(huì)突出材料之間的差異。劃痕和不平整會(huì)影響反射度并變得可見(jiàn)。在檢測(cè)到信號(hào)強(qiáng)度的變化后，系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建目標(biāo)及其精細(xì)結(jié)構(gòu)的精確圖像。
除了距離測(cè)量之外，另一種選擇是使用信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，這可以實(shí)現(xiàn)最精細(xì)結(jié)構(gòu)的可視化。通過(guò)恒定的曝光時(shí)間，可以獲得關(guān)于表面評(píng)估的附加信息，而這僅靠距離測(cè)量是不可能的。
容器玻璃生產(chǎn)測(cè)量
共焦色差測(cè)量原理允許對(duì)玻璃和其他透明材料進(jìn)行精確的單側(cè)厚度測(cè)量，并且在很大程度上對(duì)傾斜不敏感。僅使用單個(gè)傳感器，材料的厚度即可檢測(cè)到微米級(jí)精度。厚度校準(zhǔn)功能允許在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)連續(xù)測(cè)量厚度。折射率是特定于材料的參數(shù)，可以使用 Web 界面進(jìn)行調(diào)整。最多可以通過(guò)多峰測(cè)量評(píng)估五層。這就是如何可靠地測(cè)量夾層玻璃等多層物體。
在玻璃生產(chǎn)過(guò)程中檢查瓶子的壁厚和圓度。
在容器玻璃的生產(chǎn)過(guò)程中，瓶子的圓度和壁厚是重要的質(zhì)量特征。因此，必須全面檢查這些參數(shù)。任何有缺陷的容器都會(huì)立即被拒絕并返回到玻璃熔體中。高處理速度與防止損壞瓶子的需要相結(jié)合，需要快速的非接觸式測(cè)量程序。而光譜共焦傳感器適合這項(xiàng)測(cè)量任務(wù)。該系統(tǒng)在兩個(gè)點(diǎn)上同步測(cè)量。數(shù)據(jù)通過(guò) EtherCAT 接口實(shí)時(shí)輸出，厚度校準(zhǔn)功能允許在傳感器的整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行精確的厚度測(cè)量。無(wú)論玻璃顏色如何，自動(dòng)曝光控制都可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量。
多層透明材料的顯示組裝間隙和厚度測(cè)量
太陽(yáng)能電池、夾層玻璃、智能手機(jī)顯示屏和平板屏幕對(duì)測(cè)量技術(shù)提出了巨大挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼈冇啥鄬雍筒煌耐该鞑牧辖M成。為了保證高質(zhì)量，需要確定每一層的準(zhǔn)確厚度以及這些層之間的氣隙。考慮到所涉及的高循環(huán)率，必須快速準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量。在組裝過(guò)程之后，例如在智能手機(jī)生產(chǎn)中，必須檢查組件的安裝公差，以在所有生產(chǎn)批次中實(shí)現(xiàn)持續(xù)質(zhì)量保證。
為了在消費(fèi)電子行業(yè)中使用多層玻璃獲得最高的產(chǎn)品質(zhì)量，確定準(zhǔn)確的層厚和兩者之間的氣隙非常重要。
電子行業(yè)的決定性因素是生產(chǎn)速度的提高和小型化以及經(jīng)濟(jì)效率的提高。最終產(chǎn)品的功能、質(zhì)量和觸摸屏通信需要在每個(gè)制造階段進(jìn)行可靠的測(cè)量和檢查程序。在生產(chǎn)用于汽車(chē)、飛機(jī)和建筑應(yīng)用的多層、曲面和夾層玻璃時(shí)，每一層的精確厚度測(cè)量至關(guān)重要。
共焦傳感器執(zhí)行非接觸式測(cè)量并提供可靠的測(cè)量值，很大程度上獨(dú)立于目標(biāo)的材料和表面特性。這些任務(wù)很容易由共焦傳感器處理。如果相鄰層的曲率不符合規(guī)范，則存在應(yīng)力增加的風(fēng)險(xiǎn)，最終可能導(dǎo)致玻璃缺陷或分層。
蘇州創(chuàng)視智能技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的TS-C系列光譜共焦位移傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)0.025 μm的重復(fù)精度，±0.02% of F.S.的線性精度，10kHz的測(cè)量速度，以及±60°的測(cè)量角度，能夠適應(yīng)鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面、多層玻璃等材料表面，支持485、USB、以太網(wǎng)、模擬量的數(shù)據(jù)傳輸接口。
產(chǎn)品型號(hào)支持根據(jù)客戶需求定制，定制參數(shù)范圍包括參考距離1~150mm，測(cè)量范圍0.1~50mm，測(cè)量角度±5°~65°，光斑直徑1~100 μm，橫向分辨率0.5~50 μm，縱向分辨率4~2000nm，采樣頻率最高10kHz。