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，傳感器必須能夠進行高速測量并提供高精度結(jié)果，以確保可靠的質(zhì)量保證。光學(xué)測量技術(shù)是非接觸式的，獨立于目標(biāo)材料和表面特性，因此它們對生產(chǎn)和檢測過程變得越來越重要。這是“實時”生產(chǎn)過程中的一個主要優(yōu)勢，在這種過程中，觸覺測量技術(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。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，共焦色差測量技術(shù)允許進行距離測量、透明材料的多層厚度測量、強度評估以及鉆孔和凹槽內(nèi)的測量。測量過程是無磨損的、非接觸式的，并且實際上與表面特性無關(guān)。由于測量光斑尺寸極小，即使是非常小的物體也能被檢測到。因此，共焦色度測量技術(shù)適用于在線質(zhì)量控制。
測量原理
共焦色度測量原理建立在多色光的基礎(chǔ)上，多色光通過多透鏡光學(xué)系統(tǒng)在距傳感器不同距離處聚焦，從而分類為單獨的光譜顏色。不止長波、紅光（700 nm）、短波、藍光（400 nm）被折射。量程起點為藍光，終點為紅光。由于受控色差，每個波長都在不同的焦平面上。每個波長都通過工廠校準(zhǔn)分配到目標(biāo)的特定距離。
在傳感器系統(tǒng)的情況下，該波長的光用于精確聚焦在目標(biāo)上的測量。反射的光通過光學(xué)裝置成像到光敏傳感器元件上，在該傳感器元件上檢測和評估相關(guān)的光譜顏色。這種光的一部分會隨著不同材料折射率的每次變化而反射回來，甚至可以對透明材料進行單側(cè)厚度測量。在多峰測量中，會評估多個距離點。
共焦色度測量系統(tǒng)的優(yōu)勢
“創(chuàng)視智能”的光譜共焦傳感器技術(shù)可以準(zhǔn)確測量具有不同表面的物體。目標(biāo)物體的材料和表面特性對測量精度幾乎沒有影響?？梢詫伖饣蚋吖饨饘俸鸵后w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行高精度測量。非常小的測量點，基于系統(tǒng)，僅測量幾微米，允許測量，例如，鍵合線、PCB 上的 IC 引腳和機械部件的小輪廓。
極小且恒定的激光光斑尺寸使傳感器能夠精確檢測非常小的物體，例如在半導(dǎo)體行業(yè)中。
此外，曝光時間的自動控制允許在不同的、不斷變化的表面上進行高速測量，因為系統(tǒng)可以自動控制線曝光時間并快速適應(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行測量，而無需修改安裝布置。即使是傾斜的物體，也可以進行高精度測量。
這些無源傳感器不會將任何熱量傳遞到測量對象上，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行測量。為了測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，無需任何附加軟件?？梢酝ㄟ^以太網(wǎng)訪問 Web 界面，該界面提供設(shè)置和配置選項。對于多層測量和厚度測量，材料存儲在一個綜合的、可單獨擴展的材料數(shù)據(jù)庫中。以太網(wǎng)、EtherCAT、模擬輸出和 RS485等各種接口。
使用強度評估結(jié)合距離測量對最精細(xì)的表面結(jié)構(gòu)進行高精度檢測
共焦色度測量系統(tǒng)用于位移以及強度評估和距離測量。使用這種方法，最小精密零件的表面特性可以達到微米精度。例如，可以可靠地檢測劃痕。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?？梢钥煽康貦z測劃痕或類似缺陷。
物體的表面形貌可以基于距離的確定來進行。光譜共焦傳感器還可用于測量氣缸套的圓度、直徑、粗糙度和表面結(jié)構(gòu)。當(dāng)測量對象包含不同類型的材料（例如塑料和金屬）時，盡管距離值保持不變，但反射率會突出材料之間的差異。劃痕和不平整會影響反射度并變得可見。在檢測到信號強度的變化后，系統(tǒng)會創(chuàng)建目標(biāo)及其精細(xì)結(jié)構(gòu)的精確圖像。
除了距離測量之外，另一種選擇是使用信號強度進行測量，這可以實現(xiàn)最精細(xì)結(jié)構(gòu)的可視化。通過恒定的曝光時間，可以獲得關(guān)于表面評估的附加信息，而這僅靠距離測量是不可能的。
容器玻璃生產(chǎn)測量
共焦色差測量原理允許對玻璃和其他透明材料進行精確的單側(cè)厚度測量，并且在很大程度上對傾斜不敏感。僅使用單個傳感器，材料的厚度即可檢測到微米級精度。厚度校準(zhǔn)功能允許在整個測量范圍內(nèi)連續(xù)測量厚度。折射率是特定于材料的參數(shù)，可以使用 Web 界面進行調(diào)整。最多可以通過多峰測量評估五層。這就是如何可靠地測量夾層玻璃等多層物體。
在玻璃生產(chǎn)過程中檢查瓶子的壁厚和圓度。
在容器玻璃的生產(chǎn)過程中，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量程序。而光譜共焦傳感器適合這項測量任務(wù)。該系統(tǒng)在兩個點上同步測量。數(shù)據(jù)通過 EtherCAT 接口實時輸出，厚度校準(zhǔn)功能允許在傳感器的整個測量范圍內(nèi)進行精確的厚度測量。無論玻璃顏色如何，自動曝光控制都可以實現(xiàn)穩(wěn)定的測量。
多層透明材料的顯示組裝間隙和厚度測量
太陽能電池、夾層玻璃、智能手機顯示屏和平板屏幕對測量技術(shù)提出了巨大挑戰(zhàn)，因為它們由多層和不同的透明材料組成。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?？紤]到所涉及的高循環(huán)率，必須快速準(zhǔn)確地進行測量。在組裝過程之后，例如在智能手機生產(chǎn)中，必須檢查組件的安裝公差，以在所有生產(chǎn)批次中實現(xiàn)持續(xù)質(zhì)量保證。
為了在消費電子行業(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制造階段進行可靠的測量和檢查程序。在生產(chǎn)用于汽車、飛機和建筑應(yīng)用的多層、曲面和夾層玻璃時，每一層的精確厚度測量至關(guān)重要。
共焦傳感器執(zhí)行非接觸式測量并提供可靠的測量值，很大程度上獨立于目標(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，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的測量速度，以及±60°的測量角度，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，測量范圍0.1~50mm，測量角度±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。