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PI应用 I 灵活定位解决方案确保质检“快准稳”

时间:2021-10-15 15:23:05来源:普爱纳米位移技术(上海)有限公司

导语:​为了确保提供质量达标、稳定可靠且坚固耐用的产品,包括汽车行业、光学行业、医疗设备制造业甚至电子和半导体行业在内的众多工业领域,无论是在专业计量室还是在生产质检环节,均已开始大规模应用测量和测试系统。

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  为了确保提供质量达标、稳定可靠且坚固耐用的产品,包括汽车行业、光学行业、医疗设备制造业甚至电子和半导体行业在内的众多工业领域,无论是在专业计量室还是在生产质检环节,均已开始大规模应用测量和测试系统。在业开发测试程序的过程中,新的挑战不断浮现:由于新材料制成的新产品上市频率越来越快,所以必须在更短的时间内制造和检验更多的产品。此外,在形状和表面结构方面,部件和功能也变得更加小型化和多样化。因此,要想实现可靠的质检,定位解决方案不可或缺。此类方案能够以精确且协调的方式移动部件和测试组件(如摄像机和传感器)、通常具备多种自由度,并且能够在不影响产量的前提下轻松集成到生产线中。得益于产品和技术的多样性以及在精密自动化领域的丰富经验,PI能够为客户测试过程中的任何定位任务提供最佳的运动和控制解决方案。因此,PI可确保在先进测量技术的开发期间实现更快的初始启动速度、更好的适配度和更有力的支持。

  PI可提供以下应用的运动和控制解决方案:

  非接触式2D/3D表面轮廓分析

  触觉测量与测试

  加速度和位置传感器测试

  自动光学检测(AOI)

  相机和传感器对准

  测试和改进图像捕捉

  在较差的照明条件下拍摄清晰照片、快速拍照而不出现模糊、识别交通标志和道路标记,或使用特定系统识别危险情况 - 这些任务对于现今的相机来说并非难事。但使用相机或智能手机拍摄的静态图片和视频的质量如何呢?

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  借助六足位移台的运动模拟功能实现可靠测试并提高图像质量

  在较差的照明条件下拍摄清晰照片、快速拍照而不出现模糊、识别交通标志和道路标记,或使用特定系统识别危险情况 -这些任务对于现今的相机来说并非难事。但使用相机或智能手机拍摄的静态图片和视频的质量如何呢?与其他供应商的产品相比又如何呢? 广大的终端用户,智能手机、无人机、AR/VR耳机和相机的制造商,以及汽车、航运、医疗和安全行业的公司,都对静态图片和视频的质量有很高要求,并一直期望获得能够推动行业创新的解决方案。

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  要回答上述问题,需要测试用于避免图像模糊的稳像组件对真实运动的补偿效果。例如,测试位置传感器或陀螺仪、加速度传感器、相机模块或图像传感器、激光雷达传感器或车船上的操作装置。在测试过程中,必须以相同的条件拍摄并评估数千张图像!其挑战不仅在于确保可重复性,还要模拟在不同速度和运动顺序下的各种快速运动,比如摄影师的抖动、车辆或无人机的振动。

  支持复杂运动轮廓的六轴并联位移台

  支持复杂运动轮廓是六足位移台的任务之一。该六轴定位系统满足运动轴、动力学、路径精度和可重复性等多方面要求,能够精确而快速地模拟真实的操作条件。PI与客户密切合作,分析了各个测试程序和测试对象对六足位移台的要求,并针对复杂运动轮廓进行了现场验证。此外,PI还提供多种六足位移台类型和编辑选项,以便快速应对不断变化的测试设备要求和相机操作条件。

  确保形状精度 非球面透镜具有绕光轴旋转对称的光学元件,其曲率半径随距中心的距离呈径向变化。光学系统能够通过这一原理获得高质量的图像,从而减少所需的元件数量,进而节省成本和重量。

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  六足位移台助力提高非球面透镜的分析精度和速度

  非球面透镜具有绕光轴旋转对称的光学元件,其曲率半径随距中心的距离呈径向变化。光学系统能够通过这一原理获得高质量的图像,从而减少所需的元件数量,进而节省成本和重量。然而,对于制造商而言,测试非球面透镜的形状精度(即此类透镜的成像质量)相当具有挑战性:用户需要测量纳米级的微小形状偏差,同时尽量缩短测量和设置时间。

  全新技术:倾斜波阵面技术

  出于上述原因,计量公司Mahr开发了一款新型仪器,直接在生产线上对不同的非球面透镜进行精确、快速、灵活的测量,而不需要CGH、传统缝合或触觉接触。与需要花费数分钟进行测量的现有系统相比,此倾斜波阵面干涉仪只需20到30秒即可测量整个表面。 在评估前一个测试对象的同时,可以测量下一个测试对象。干涉仪经过专门设计,能够以很高的横向分辨率测量整个表面形状,测量不确定度小于50 nm。

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  与其他测量设备一样,干涉仪需设定参考并经过校准。为此,干涉仪中包含一个根据既有几何规范制造的高精度球体,可移动到测量体中的不同位置以进行校准。由于校准球的横向位置误差会影响校正算法,因此必须在空间中精确定位校准球,并且必须在测量过程中保持其位置稳定。此校准过程应涵盖整个测量体积,因此需在许多不同位置执行。

  在多种自由度下定位校准球和测试对象

  为满足干涉仪定位任务的严格要求,PI通过六轴并联位移台为Mahr提供支持。该位移台可在多种自由度下精确定位校准球和测试对象,以改进形状精度的光学分析。

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