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选择轮廓测量仪时必须注意的3大要点

受光元件的拍摄能力

之所以要说明受光元件的拍摄能力,其实是因为在拍摄能力方面并无相关规格。
也就是说,如果仅凭规格选择产品,在购买后也有可能存在无法检测的风险。
下面我们将介绍规格中并未涉及,但在轮廓测量仪实际选择中较为重要的事项。

目标物包含多种颜色时

对于轮廓测量仪而言,理想的受光元件,应该是对较弱光线能正确检测,对较强光线也能进行不饱和正确检测的受光元件动态范围大。 如果受光元件性能低下,将发生如下问题,无法获得正确的轮廓数据。

[针对暗色物体进行优化]激光功率大,或曝光时间长时※ / [暗色]反射光量适合, [亮色]因反射光过强而饱和

[针对亮色物体进行优化]激光功率小,或曝光时间短时 / [暗色]反射光太弱,无法检测, [亮色]反射光量超好

※注意:光量饱和的时候,看似被正确的检出。/ 放大确认后发现轮廓没有被正确检出。

对比示例电子部件的焊接检查

动态范围小的测量示例

焊接部位没有被正确的检出。

动态范围大的测量示例

焊接部位被正确的检出。

对比示例密封胶的高度、体积检测

动态范围小的测量示例

斜面不可以正确的检出,只能检出部分位置。

动态范围大的测量示例

斜面也可以稳定的检出。

需要拍摄目标物的细节形状时

CMOS的拍摄能力相同时,轮廓数据的数据间隔越小,越有助于拍摄目标物的细节形状。

数据间隔较小时

数据间隔较大时

但即使数据间隔较小,若CMOS的拍摄能力过低(例如无法检测出反射光量较少的部分),将造成如下情况。

  • 前提条件 CMOS的拍摄能力,是正确拍摄细节形状的重要关键
  • 选择要点 在CMOS拍摄能力相同的情况下,数据间隔越小越好

实际测量范围

LJ-V7000系列的初始设定采样速度为1 kHz。
若要在8 kHz以上的条件下使用,必须缩小测量范围,减少数据处理量。
若要在8KHz且不缩小测量范围的情况下使用,则需要加大数据间隔来减少数据的处理量。

失败示例 为了正确拍摄更细节化的形状,选择了10 μm的数据间隔类型,而要在8 kHz的条件下使用,必须加大数据间隔最终数据间隔变为20 μm。
虽然想要在8 kHz的条件下使用,但由于测量范围变小,不得不在4 kHz的条件下使用。

LJ-V7000系列的示例

不加大数据间隔
全测量范围

~4kHz

不加大数据间隔
测量范围 纵方向减半

~8kHz

加大数据间隔
全测量范围

~16kHz

加大数据间隔
测量范围 纵、横方向都减半

~64kHz

速度

针对在线应用,关于轮廓测量仪的采样速度如下三点非常重要。

  • 测量范围
  • CMOS的拍摄能力 /
    细节形状测量
  • 数据的稳定性

测量范围

正如在“2.实际测量范围”中说明的一样,速度加快时,测量范围会随之缩小,数据间隔被加大。
请确认实际想要使用的采样速度是否满足条件。

CMOS的拍摄能力 / 细节形状测量

采样速度加快时,单次采样的可曝光时间也会缩短。在反射率偏低,测量暗色工件及斜面等时,必须加以注意。

低速采样时 1 kHz时

高速采样时 8 kHz时

测量细节形状是也一样,存在高速采样时出现无法检测部分的风险。

低速采样时

高速采样时

数据的稳定性

如下所示,在高速采样时,可以进行平均化等过滤处理,使数据更稳定。
对大量数据进行过滤处理,有助于数据稳定,换言之,可进行高速采样的话则可以实现数据的稳定化。

稳定测量值!

  • 将3 个轮廓平均化 传统产品在测量效率方面的取样速度较慢,容易产生测量值误差、测量精度不足的问题。
  • 传统
  • 将720 个轮廓平均化 LJ-V 系列与传统产品相比,拥有240 倍的超高速取样速度,可以通过轮廓的平均处理、以及中位数滤波器去除异常值。
  • LJ-V

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