当粗糙度是一件苦差事时——在难以到达的空间中进行自动 Ra 测量 精密测量成像

2023-06-02 11:21

具有挑战性的粗糙度测量

在难以到达的地方测量粗糙度对许多制造商来说是一个挑战。狭窄的开口可防止许多粗糙度计进入孔、管、圆柱体和其他狭窄空间内。然而,获取这些表面光洁度测量值通常至关重要,尤其是在粗糙度影响零件性能的零件上。

为了应对这一挑战,Novacam 设计并制造了使用小直径光学探头进行测量的OPTICAL 3D PROFILOMETER TM系统。这些基于光纤的探头伸入内部以测量粗糙度(以及 3D 几何形状):

  • 在孔、管和圆柱体的内径 (ID) 表面上

  • 在航空航天涡轮盘的紧密间隔叶片的内表面上

  • 在盲孔、槽或狭窄通道的底部

  • 以及大多数其他粗糙度仪根本无法到达的其他狭窄空间。

Novacam 4.6 毫米直径侧视轮廓仪探头在运动平台上,即将测量 15 毫米内径金属管的内部。

Novacam 4.6 毫米直径侧视轮廓仪探头在运动平台上,即将测量 15 毫米内径金属管的内部。

管、孔和其他狭窄空间内径壁的粗糙度测量

NOVACAM OPTICAL 3D PROFILOMETER 系统使用其小直径侧视光学探头可测量窄至 1 毫米的内径 (ID) 。探头通过扫描 ID 表面获取 ID 壁的线性(轴向)轮廓,同时线性运动平台将其推进到难以到达的空间。精密测量成像

探头将一束低相干光射向被测表面,收集从表面反射回来的光信号,并通过光纤将此信号发送回系统干涉仪。这种纤维可以长达数米。

测量内径壁的粗糙度

测量内径壁的粗糙度

狭窄通道或盲孔底部的粗糙度测量

当配备前视探头时,NOVACAM OPTICAL 3D PROFILOMETER 系统可测量包括窄槽(通道、槽)或盲孔底部在内的表面粗糙度。众所周知,这些表面很难用接触式探针、依赖三角测量的光学系统或显微镜进行扫描。

由于系统探头以共线方式扫描(出射光束和反射光束沿同一轴行进),因此它们可以更好地测量高纵横比特征(例如陡壁凹槽)的底角。精密测量成像

根据探头的不同,标准探头的间距从 0.5 毫米到 100 毫米不等,非标准探头的间距可达 1 米。

测量盲孔底部的粗糙度

测量盲孔底部的粗糙度

2 轴检测站上的 NOVACAM 标准前视轮廓仪探头

2 轴检测站上的 NOVACAM 18 毫米直径(标准)前视轮廓仪探头

根据获取的线性轮廓计算的粗糙度

以每秒高达 100,000 个 3D 点测量的速率逐点获取测量值,轻松提供计算 2D 粗糙度参数所需的点密度,例如平均粗糙度 (Ra)、最大谷深 (Rv)、最大峰高 (Rp)、最大高度(从最高峰到最低谷的距离)(Rt)、均方根粗糙度 (Rq)、偏度 (Rsk) 和峰度 (Rku)。

对于最精细的粗糙度,每秒 2,100 个 3D 点测量通常是首选速度。

该系统提供出色的粗糙度测量功能:

  • 最精细的可测量粗糙度低至 0.05 μm (2.0 μin)。此限制取决于为特定应用选择的探头。

  • 还能够测量 10 μm (390 μin) Ra 以上的粗糙度,以满足增材制造等应用的需求。

线性粗糙度测量 - Ra、Rz、Rq、Rp、Rv、Rt

线性粗糙度测量 – Ra、Rz、Rq、Rp、Rv、Rt

基于模块化光纤的系统设计

NOVACAM OPTICAL 3D PROFILOMETER 系统是一个基于光纤的模块化系统:测量探头通过光纤连接到系统干涉仪(MICROCAM-3D 或 -4D),干涉仪提供光源并将返回的光信号处理成 3 -维地形测量。

检查可以完全自动化并与 PLC(可编程逻辑控制器)集成

OPTICAL 3D PROFILOMETER 系统包括:1) <span style="font-weight:400;">光学侧视或前视探头,2) MICROCAM-3D/4D 干涉仪,3) 检查站,4) PC, 5) 可选的多路复用硬件(图中未显示)。 </span>

OPTICAL 3D PROFILOMETER 系统包括:1)光学侧视或前视探头,2) MICROCAM-3D/4D 干涉仪,3) 检查站,4) PC,以及 5) 可选的多路复用硬件(图中未显示) ).

粗糙度测量的简单自动化

OPTICAL 3D PROFILOMETER 系统的设计完全支持测量自动化。  

  • 提供各种长度和尺寸的探头,用于测量发动机汽缸、执行器、整形外科植入物、盲孔底部和高精度钻铆钉孔等零件的内径粗糙度。

  • 探头很容易与机器人以及任何特定应用的台式或在线运动机构集成。

  • 探头可以在被测表面旁边操作,同时通过柔性光纤保持与系统信号处理检测器(MICROCAM-3D/4D 干涉仪)的连接。纤维可以长达数米。

光学 3D 轮廓仪探头

提供一系列探头长度和尺寸。

  • 通过使用操纵杆和在 NOVACAM 数据采集软件中可选设置参数,可以快速轻松地定义扫描序列。各种类型的组件的测量配方很容易定义,然后通过按下按钮或从列表中选择来调用。

  • 扫描定义也可以由 PLC(可编程逻辑控制器)自动调用。这样,检查周期和获得的测量值与操作员无关。

  • 扫描序列可以包括多个孔(或管等)。

  • 该系统提供诸如自动通过/失败报告和可导出报告等功能。

  • 光学开关可用于将 1 个以上的探头多路复用到单个 MICROCAM 干涉仪。多路复用探针可以一次使用一个。此选项为许多安装带来了额外的投资回报 (ROI)。

  • 应用程序编程接口 (API) 可供系统集成商和原始设备制造商使用,以适应各种在线和离线应用程序。导出的结果可以与数据记录器和 SPC 软件集成。

使用 3 mm 直径侧视探头自动测量航空涡轮叶盘

使用 3 mm 直径侧视探头自动测量航空涡轮叶盘

额外的好处

除了粗糙度测量,NOVACAM OPTICAL 3D PROFILOMETER 系统还提供:

  • 能够使用用于_ _粗糙度

  • 获得长档案的能力

  • 能够在恶劣环境中执行,包括极端温度或压力,或放射性环境

  • 对被测表面无不利影响的测量(接触式触笔不是这种情况)

  • 不会磨损的非接触式测头——无需购买昂贵的耗材,例如接触式测头手写笔。

圆周粗糙度

除了提供测量 ID 线性(或轴向)粗糙度的解决方案外,Novacam 还提供测量难以到达空间的 ID 圆周粗糙度的解决方案。

客户可以从内径的线性或圆周轮廓中获得表面粗糙度。

Novacam 提供基于内径线性或圆周轮廓的粗糙度测量解决方案。


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