应用解决方案

高度/步骤

寻找正确的高度/台阶测量方法

在寻找测量高度或台阶高度的最佳方法时,有许多重要的因素需要考虑,包括目标的形状、测量系统的类型和安装环境。选择的设备不能充分满足您的需求,可能会导致生产过程中精度不足和增加工时,因此选择正确的设备非常重要。本网站旨在帮助您找到执行此测量的最佳方法。

如何测量高度/台阶

寻找最佳的测量方法和合适的设备来测量“高度/台阶”。

单点高度测量

应用实例:分配器高度测量

最优测量系统

最优测量系统1D激光位移传感器

为了有效地测量单个点的高度,使用反射激光位移传感器。

高精度地测量到激光入射位置的距离。
要点

您可以通过跨多个传感器通信或用一个传感器扫描目标来测量多个位置的高度。

使用两个相邻的测量位置从上面测量高度/台阶高度

应用实例:连接器端子高度测量

最优测量系统

最优测量系统二维激光位移传感器

在激光线击中的地方获得表面的轮廓,从而可以获得诸如台阶高度等相对测量值。

一个
测量的点
B
一步
C
参考点

测量测量点与参考点之间的高差。

要点

即使目标是倾斜的,由于传感器头具有对准调节功能,可以准确地测量步长。

使用相邻的两个测量位置从侧面测量高度/台阶高度

应用实例:凸轮轴轴颈之间的直径

最优测量系统

最优测量系统Thrubeam 2D光学千分尺

投影目标轮廓,并计算两个指定特征之间的阶跃高度。

要点

即使轴是倾斜的,当利用对准调节特性时,也可以准确地测量步长。测量不受目标表面颜色的影响。

高度/台阶高度测量使用两个远离彼此的测量位置

应用实例:车辆高度测量

最优测量系统

最优测量系统1D激光位移传感器

为了有效地测量单个点的高度,使用反射激光位移传感器。

高精度地测量到激光入射位置的距离。
要点

您可以通过跨多个传感器通信或用一个传感器扫描目标来测量多个位置的高度。

高度测量注意事项

传感器头倾斜的影响

如果光轴与目标不垂直,高度值上会出现角θ引起的测量误差,如图1所示。
如果θ大于0.8°,测量误差约为0.01%,因此,如果您关心倾斜的影响,请提前纠正倾斜。
您可以通过准备一个主工件并使用缩放设置轻松地纠正倾斜。

(图1) A:光轴倾角θ

透明物体和镜面完成表面的物体

如果目标是一个透明的物体或表面有镜面的物体,则必须安装倾斜的传感器头,其角度为投射和接收光α与目标的夹角的一半,如图2所示。
(使用三角测量法时)

此外,如果目标是一个透明物体,稳定测量的关键点是让透明物体至少与某个值一样厚。如果物体很薄,由于从透明物体背面反射的光的影响,前表面高度的测量值可能会低于应有的值。
确保稳定测量的最小厚度限制取决于传感器头类型、目标的透明度和背面的反射率。

(图2) 答:α/ 2

步进测量注意事项

传感器头倾斜的影响

如果二维激光位移传感器的光轴与目标不垂直,在阶跃值上会出现角θ引起的测量误差,如图3所示。
步骤中被测量的两点之间的距离(X)越大,测量误差就越大。
例如,即使倾斜θ仅为0.1°,当X = 30 mm时,测量误差约为50 μm。
因此,在进行步长测量时,通常使用倾斜校正功能。

(图3) A:光轴倾角θ B:真步 C:实测值 D:两点之间的距离(X)

透明物体和镜面完成表面的物体

如果在步进测量中被测量的表面中至少有一个是透明物体或具有镜面表面的物体,则安装传感器头倾斜角度为投射和接收光α相对于目标的角度的一半,如图4所示。
还需要准备一个专用于透明物体和镜面物体的头部。

此外,如果目标是一个透明物体,它必须至少与某个值一样厚,以便准确测量表面高度。
如果物体很薄,由于从透明物体背面反射的光的影响,前表面高度的测量值可能会低于应有的值。
确保稳定测量的最小厚度限制取决于传感器头类型、目标的透明度和背面的反射率。

(图4) 左:前 右:一边 A:透明/镜面表面

哪种方法更好?接触VS非接触

衡量软目标

当探头与软目标接触时,目标会被压缩,从而导致相应的测量误差。
通过非接触测量,可以测量变形的目标,如软目标和液体表面。

测量轻目标

对于薄而轻的目标,需要按住目标,以确保其不漂浮在气隙上,以便准确测量表面高度。
接触测量时,探头向下压在目标表面,消除了目标漂浮在空中引起的误差。因此,接触法比非接触法更适合这种类型的测量。

测量压痕

使用非接触式激光位移传感器,测量光斑(大小从几微米到几百微米不等)通常比接触式测量中使用的探头小。这使得用非接触式方法精确测量更窄压痕的底座高度成为可能。

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