三維光學測量技術的案例
三維光學測量技術在汽車車橋加載測試中的應用
由于車橋的工作參數變化范圍大，工況復雜多變，傳統的測量方式難以精確地測試其關鍵部位的變形和裂紋出現位置。
在過去，在車橋加載測試中使用傳統的應變計來檢測關鍵部位的變形和裂紋，要測量較多點的變形，需要安裝眾多的位移傳感器，使用非常麻煩，精度不高。
在測試之前，難以預測哪里是關鍵部件變形部位，無法準確測得結構最大應變位置。而且在測試之前，需要預先判斷哪里是關鍵部件變形部位，然后再布置應變片，很難收集到高質量、可靠的測量數據。
三維光學測量方案
采用三維光學測量技術，可以通過全場非接觸式測量方式，測試關鍵部位變形和損傷的起始位置，并實時記錄車橋結構表面的全場變形。能直觀地看到測量區域內全部的位移應變數據色譜圖，獲取全場數百萬個點的位移應變數據，而不是位移計或者應變片僅有的幾十個讀數。
基于車橋制造商客戶的需求，新拓三維技術工程師分別采用XTDIC三維全場應變測量系統、XTDP三維攝影測量系統，測試車橋在兩端施加載荷的工況過程中，結構表面的位移變化以及部件材料的應變變化。
同時，在測試現場，對新拓三維XTDIC系統進行了精度驗證。通過在車橋表面采用XTDIC系統和布置應變片同時采集數據，經分析同一位置應變片數據與XTDIC系統所測數據精度差異均在50個微應變以內，使用XTDIC系統可以測得全方位、高質量的數據結果。
在室內環境中，采用XTDIC全場位移應變以及XTDP攝影測量關鍵點靜態變形兩種測量方案，觀測車橋模擬加載過程中，表面關鍵位置的位移及應變數據，為車橋的變形檢測、可靠性分析提供數據支撐。
展開 智能測量技術分享系列講座來啦！喬澤光學測量技術專員為您詳細解讀基于仿真模型的DIC應變測量方案！
數字孿生技術在光測領域內的應用有哪些？
基于有限元網格模型的DIC技術為什么更能促進仿真模型改進？
創新的立體網格模型DIC全場測量方案在校準及數據分析方面有怎樣的突破？
這些問題敲打著每一個仿真設計人員及光測力學領域研究人員的好奇心呀！
在全球各個行業火熱進行數字化革命的大形勢下，制造業也開始了全系列產品的數字化推進，逐步將產品以數字流的形式進行傳輸，國際簡稱為MBD。MBD概念在本世紀初被提出，隨著軟硬件技術的提升以及以半導體為基礎的工業的進步，MBD的進階即數字孿生的概念得到蓬勃發展。從根本上講，數字孿生是以數字化的形式對某一物理實體過去和目前的行為或流程進行動態呈現，有助于提升企業績效。創建數字孿生，主要關注兩大領域：
領域一
設計數字孿生的流程和產品生命周期的信息要求——從資產的設計到資產在真實世界中的現場使用和維護；
領域二
創建使能技術，整合真實資產及其數字孿生，使測量數據與企業核心系統中的運營和交易信息實現實時流動。
數字孿生成為未來工業發展的標桿，但是測量和仿真之間的精度問題始終制約著其前進的步伐! DIC技術作為該瓶頸的突破口，毋庸置疑地成為數字孿生技術發展的著力點。DIC技術可以進行全場光學測量，在被用于數字孿生技術的測量端時，這一技術特征優勢顯著。
展開 ARAMIS—三維應變光學測量和分析系統
ARAMIS——三維應變光學測量和分析系統.pdf
北京智仿神州科技有限公司，是 2013 年注冊于海淀區上地科技園區的高新科技企業，公司專注于工程與科學計算軟件、工程圖形軟件、工程數據庫軟件等工程軟件及相關技術的開發、銷售、咨詢，同時承擔各類工程數值模擬及前后處理業務。智仿神州一直致力于仿真技術領域最專業的系統實施和項目咨詢，服務領域涉及高端制造、國防軍工、石油化工、水利水電、汽車交通、能源采礦、教學科研等。www.bjzfsz.com
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GOM光學三維測量案例：塑料專家Oechsler如何實現迭代更少，質量更優？
關于GOM
德國GOM高慕光學測量公司隸屬蔡司集團，專門從事工業三維坐標測量技術，三維計算機斷層掃描和三維測試。從產品開發到生產和全球分銷，GOM一站式供應手動和自動三維數字化設備和系統、評估軟件、培訓和專業技術支持。在全球汽車、航空航天、能源和消費品等各個行業，已有17000多套GOM系統投入使用。GOM在全球設有60多個工作站點，擁有1200多名計量專家，確保以當地語言為操作人員提供專業技術咨詢和一流服務。自2019年中起，GOM正式加入蔡司集團，并成立了光學計量卓越中心。蔡司在全球50個國家擁有超過32000多名員工，年收入總額超過63億歐元，是一家國際領先的光學和光電子技術企業。（截至2020年9月30日）
展開 
CHOTEST中圖儀器用創新夯實三維測量技術發展，賦能高端精密制造
三維測量技術以精密機械為基礎，綜合應用了電子技術、計算機技術、光學技術和數控技術等先進技術，可以對機械、汽車、航空、家具、工具原型等測量出高精度的幾何零部件以及測量復雜形狀的機械零部件，給各行業的工作帶來了很大的便利性。
CHOTEST中圖儀器是集接觸式測量技術，CCD影像測量技術，激光測量技術，3D顯微測量技術于一體的技術密集型企業，專注于精密儀器的研發、制造和銷售。自2005年成立以來一直與智能制造共同成長，用創新夯實三維測量技術發展，賦能高端精密制造。
一、三維尺寸測量——三坐標測量機
出于現代化制造業、汽車、機床及模具等行業大規模生產的需要，固定的、專用的或手動的測量工具限制著大批量制造和復雜零件加工業的發展。這就要求著現代化計量檢測應當是高效、通用化的。
MarsClassic系列移動橋式三坐標測量機全自主研發測頭&測座、控制器、軟件，高精度（達到μm級）；高效率（是傳統測量手段的百倍）；可代替多種長度計量儀器，可測量形狀復雜的機械零件的尺寸、形位公差、自由曲面等。
目前，移動式橋式結構是中小型三坐標測量機的主要結構。這種結構具有良好的開放性和視野，使得上下部件易于操作，運動速度快，精度高。MarsClassic系列移動橋式三坐標測量機配備高精度的導軌、測頭和控制系統，并結合計算機程序來自動控制檢測流程，從而計算輸出測量結果，支持測頭更換架以及影像相機，同時支持精密轉臺等，能夠對各種零件和部件的尺寸、形狀及相互位置關系進行檢測，也可以對軟材質或復雜零件進行光學掃描測量。
優點
1.三坐標測量技術解決了復雜形狀表面輪廓尺寸的測量問題，例如箱體零件的孔徑和孔位、葉片和齒輪、汽車和飛機等的外形尺寸檢測等。
2.提高了三維測量的準確性。
展開 三維輪廓測量儀：革命性技術在工業智能制造中的多重應用
現代工業智能制造領域中，三維輪廓測量儀是一項重要的測量技術。三維輪廓測量儀利用光學、激光或光電等技術手段，通過測量物體表面輪廓的三維坐標信息，能實現對物體形狀、尺寸和表面特征的準確測量。它可以廣泛應用于工業自動化、制造工藝控制、產品質量檢測等領域，為工業生產提供了更強大的技術支持。
微納三維輪廓測量：光學3D表面輪廓儀
在產品制造、產品質量檢測過程中，精確的尺寸控制和表面質量是保證產品質量的關鍵。接觸式測量方法不僅測量效率低下，而且可能會對被測物體造成損傷。
光學3D表面輪廓儀以白光干涉原理，3D非接觸快速測量分析樣品表面形貌的關鍵參數和尺寸。保證產品尺寸和表面質量的一致性，提高生產效率和產品質量。
無論是金屬制品、塑料制品，還是電子元器件、汽車零部件，光學3D表面輪廓儀都能夠準確地檢測產品的尺寸、形狀和表面特征，快速、準確地提供相關的檢測數據。
大尺寸三維輪廓測量：激光跟蹤儀
在工業自動化中，隨著工業制造的自動化程度不斷提高，對于物體的自動化識別和測量成為了一個重要的問題。
激光跟蹤儀采用球坐標系的測量原理，將空間點通過測量水平、俯仰兩個角度和一個長度實現空間位置的定位，再由軟件將所采集的位置進行擬合，在軟件中形成三維特征，從而實現對物體的自動化實時測量。
不論是在裝配線上，還是在機器人操作中，激光跟蹤儀都能夠快速獲取物體的位置信息，從而實現對物體的自動化識別和操作，提高生產效率和準確性。
三維輪廓測量儀作為一項革命性技術，在制造工藝控制、產品質量檢測和工業自動化中具有重要的意義。
展開 把光應用到測量領域 | HBK光學測量解決方案
1.降低總體擁有成本
基于FBG技術的光學傳感器可以通過同一根光纖串聯起來，利用不同波長傳感器的復用能力。此外，如果測量原理相同，還可以連接測量不同參數的傳感器。這樣，一臺光學解調儀就可以同時采集數百個傳感器，從而大大降低了每個測量點的成本。工廠預裝的系列傳感器不僅減少了所需的布線量，還大大減少了安裝時間和現場連接的需要。FBG傳感器可提供長時間的精確和絕對測量。與其他一些傳感器不同的是，它們無需重新校準，隨時間的推移也不會出現零漂移。
2.匹配新材料
新材料越來越強，結構越來越輕。串聯式傳感器連接最大程度地降低了布線的復雜性，從而減輕了重量，簡化了傳感網絡，即使傳感器數量較多也不例外。由于 FBG 傳感器體積小、重量輕，因此可以嵌入創新結構使用的復合材料中。它們可以承受高應變，具有極高的疲勞極限，因此適合用于航空、航天和其他行業的新材料。
3.訪問遠程地點
利用光學傳感器技術，距離和線纜長度不會影響測試結果。即使您的數據采集系統位于距離測量點數公里之外的地方，您仍然可以依靠高質量的測量結果。
4.在危險區域運行
由于該技術完全是被動式的，傳感器無需主動供電，這意味著它們可以在爆炸區域使用，而不會有任何風險。它們還非常適合高壓環境，因為信號不會受到電磁干擾，而且傳感器可以是非導電的。它們的穩健性超出了安全方面的考慮。在近海結構、液壓管線或船體等潮濕、鹽分和高壓交織的惡劣環境中，基于 FBG 的測量仍能保持穩定可靠，是潮濕和海洋應用的理想之選。
展開 PCB平面度&翹曲度測量方式：光學掃描成像測量機
PCB板上遍布銅線，使用常見的塞規、卡尺等接觸式工具進行測量，不僅會刮花、刮損漆面和表面銅線，測量數據也會存在人為誤差。為避免這些情況頻繁發生，影響出廠交付，VX9700光學掃描成像測量機，可以解決這些測量難。
VX9700光學掃描成像測量機以光學成像測量系統為基礎，配合高精度運動機構和花崗巖龍門式底座，實現了測量精度、速度、穩定的結合。其非接觸式傳感器，結合高精度分析算法，可以精準計算測量位的平面度和翹曲度數據，且即使在多塊PCB板同時測量的情況下，也穩定進行。在測量范圍內，自動定位測量對象、進行測量評價、生產數據報表，無論是抽檢或批量檢測均適用，一定程度上滿足了PCB制造企業對于產品測量以及質量提升的要求。兼具非接觸式、高精度、快速、以及操作簡單的特點，人人可操控，次次皆準確，適用于PCB生產過程以及出廠檢驗的管控。
部分參數
名稱：光學掃描成像測量機
型號：VX9700
測量范圍：720*640*15mm
測量精度：±(3.0+L/200) μm
采圖取像系統：高分辨率線掃描相機+高分辨率遠心鏡頭
設備尺寸：1925x1457x1865mm
測量項目：基本幾何量和形位公差測量,如：點、線、圓（圓心坐標、半徑、直徑）、圓弧、中心、交叉點、直線度、平行度、角度、位置度、線距、線寬、孔位、孔徑、孔數、孔到孔的距離、孔到邊的距離、弧線中心到孔的距離、弧線中心到邊的距離、弧線高點到弧線高點的距離、交叉點到交叉點的距離等。
展開 3d光學輪廓儀應用于測量超光滑透明微光學器件
微光學器件是光學器件的重要分支，為光學通信、光傳感、光計算等領域的發展提供重要支撐。微光學器件具有尺寸小、功耗低、低成本等優勢，可以于電子器件集成，實現更高效的數據傳輸和信號處理。未來，隨著微納加工技術的進一步發展，微光學器件的功能將繼續擴展，應用范圍將進一步拓寬。同時，微光學器件也面臨著制備工藝、材料性能、器件可靠性等方面的挑戰，需要進一步的研究和改進。
微光學器件是指尺寸在微米到毫米級別的光學元件，其尺寸比傳統光學器件小很多。微光學器件利用了微納加工技術，將光學器件的功能集成到微米尺寸的芯片中，具有小型化、集成化、高效率、低成本等特點。微光學器件同時具備納米尺度的輪廓起伏變化和超光滑且透明的特點，該特點導致的測量需求，3d光學輪廓儀(白光干涉儀)能滿足。
3d光學輪廓儀通過利用白光的干涉和衍射現象，能夠對微小的表面高度差異進行精確測量，并得出精準的尺寸和形態數據。
對于超光滑透明微光學器件的測量來說，3d光學輪廓儀不僅具備高精度和高分辨率的特點，還能夠快速、無損地獲得物體的三維形貌信息，所以白光干涉儀有以下幾個重要的特點和優勢：
1、高精度：3d光學輪廓儀能夠實現納米級別的測量精度，可以準確檢測器件表面的微小高度差異。這對于一些要求非常高的器件尺寸和形貌測量非常重要。
2、高分辨率：3d光學輪廓儀具有很高的空間分辨率，可以捕捉到微小的表面變化。它可以清晰地顯示出微光學器件表面的各種細微紋理和形貌特征，為后續的分析和優化提供了有力的支持。
3、快速非接觸：與傳統的測量方法相比，3d光學輪廓儀無需直接接觸被測對象，避免了對器件的破壞和變形。同時，它的測量速度很快，可以在短時間內完成大量數據的采集和分析。
展開 高精度試驗T型槽平臺：三坐標測量與光學檢測專用定點基準臺
在制造檢測領域，三坐標測量與光學檢測是保障產品尺寸精度的核心手段，而高精度試驗T型槽平臺作為專用定點基準臺，其精度穩定性與定點可靠性直接決定檢
威岳機械謝總15350773479
高精度試驗T型槽平臺：三坐標測量與光學檢測專用定點基準臺
在制造檢測領域，三坐標測量與光學檢測是保障產品尺寸精度的核心手段，而高精度試驗T型槽平臺作為專用定點基準臺，其精度穩定性與定點可靠性直接決定檢測數據的度。三坐標測量需依托穩定基準實現微米級定點，光學檢測對基準面平整性與反光干擾控制要求嚴苛。本文結合高精度試驗T型槽平臺、三坐標定點基準臺、光學檢測專用平臺等高頻關鍵詞，針對性解析適配兩大檢測場景的專用方案，為檢測工作提供實操支撐。
一、專用平臺核心性能要求：適配檢測嚴苛場景
三坐標測量與光學檢測對基準臺的核心要求集中在三大維度：一是高精度，需保障基準面的平面度與定點精度，滿足微米級檢測需求；二是高穩定性，長期檢測過程中無變形、無精度衰減；三是低干擾性，避免對光學檢測產生反光或電磁干擾。平臺精度等級優先選用000級（平面度≤0.01mm/m），槽寬公差控制在H6級，為檢測筑牢基準基礎。
二、三坐標測量專用方案：微米級定點的穩定支撐
1.材質與結構優化：選用HT350強度灰鑄鐵或QT600球墨鑄鐵，經高溫時效+振動時效+自然時效三重處理，殘余應力去除率≥99.5%，搭配“箱型封閉框架+十字交叉加密筋板”結構，筋板厚度≥30mm，臺面厚度≥120mm，確保平臺剛性充足，在檢測載荷下臺面撓度≤0.005mm/m。
2.定點與固定設計：采用高精度T型槽（槽寬22-36mm），間距80-120mm，搭配定點夾具與12.9級強度螺栓，定點精度≤±0.005mm，保障被測工件牢固固定且定點；臺面對稱分布標準定點孔，方便快建立檢測坐標系，提升檢測效率。
展開 自由曲面光學元件的OAM測量
與其產生相對應的是，OAM的測量，即信息的解碼，同樣重要。遵循M.P.J.Lavery等人的概念，我們演示了如何在VirtualLab Fusion中使用兩個自定義的自由曲面光學元件來測量OAM。
用自由曲面光學元件測量軌道角動量
我們建立了一個由兩個自由曲面光學元件組成的光學裝置，將軌道角動量轉換為線性角動量，已進行測量。
編程一個變形表面
利用VirtualLab Fusion中的可編程界面，對變形表面進行了編程，給出了表面梯度的解析表達式。
For more information send a message to: support@infotek.com.cn / support@infocrops.comInternet: http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
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[NEWSLETTER] 使用干涉儀的光學測量
光學計量學是精確測量的重要技術。例如，它經常被用于表面測試，因此在質量控制中發揮著重要作用。VirtualLab Fusion可以幫助您對各種類型干涉儀進行建模，并將不同的光學表面和系統部件、甚至是傾斜和位移等對準錯誤都包含在模擬中。我們以兩個廣泛使用的干涉儀--Mach-Zehnder型和Fizeau型為例進行演示。
Mach-Zehnder干涉儀
我們在VirtualLab Fusion中建立了一個Mach-Zehnder干涉儀，并演示了元件的傾斜和位移是如何影響干涉條紋的。
用于光學檢測的Fizeau干涉儀
在非序列場追跡技術的幫助下，建立了一個Fizeau干涉儀，并顯示了幾個不同測試面的干涉條紋。
可發送信息了解更多詳情: support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
展開 用于光學測量的菲索干涉儀
斐索干涉儀是工業中常見的光學計量設備，它們通常用于光學表面質量的高精度測試。 借助VirtualLab Fusion中的非順序追跡，我們構建了一個菲索干涉儀，并利用它測試了不同的光學表面，例如圓柱形和球形。 可以看出，產生的干涉條紋對表面輪廓具有敏感性。
摘要
國產三坐標測量機|中圖儀器全自主研發，實現高精度三維尺寸測量
4、塑料制品
三坐標測量機可以測量塑料制品的尺寸和形狀，確保其與設計要求的一致性。
例如在注塑過程中，檢測模具的偏差和磨損情況，以優化注塑工藝，提高成品的品質和生產效率。
工作過程詳解
三坐標測量機作為一種基于坐標軸的測量設備，其工作過程可分為三個步驟：
1、準備工作
對待測物體和測量機進行準備，包括將待測物體放置在測量機的工作臺上，并進行工裝夾持等操作，以確保測量的準確性。
2、測量操作
通過測量機上的測量頭和探針，可以實現對物體尺寸和形狀的測量。探針的接觸感應技術可以精確地測量物體的表面數據，而測量機的控制軟件可以實時顯示測量結果。
3、數據分析
將測得的數據導出為電腦文件或與其他設備進行數據交互。通過數據分析軟件，可以對測量結果進行分析和比較，以評估產品的質量和性能。
國產三坐標測量機的優勢
三坐標測量機國產化具有重要意義。首先在價格方面，國產三坐標測量機比進口三坐標測量機更具有價格競爭力，降低了企業的成本壓力；其次在技術實力上，我國制造業正處于轉型升級的階段，國產三坐標不斷進行創新和改進，提高設備的適應性和靈活性，有能力滿足不同行業的需求。
中圖儀器采用自主研發的設計與測量系統，提供了三坐標測量機穩定、高精度性能，結合多樣化配置，可滿足不同的測量需求。
1、穩定性、高精度測量
三軸均采用低熱膨脹系數的花崗巖導軌，機器具有良好的溫度適應性，抗時效變形能力。
環抱式氣浮布局，剛性好，機器能保持長時間的穩定運行，同時具有高運行精度。
關鍵部件一體鑄造成型，結構緊湊，運行更為快速平穩。
展開 用于光學測量的菲索干涉儀
摘要
斐索干涉儀是工業中常見的光學計量設備，它們通常用于光學表面質量的高精度測試。 借助VirtualLab Fusion中的非順序追跡，我們構建了一個菲索干涉儀，并利用它測試了不同的光學表面，例如圓柱形和球形。 可以看出，產生的干涉條紋對表面輪廓具有敏感性。
建模任務
傾斜平面下的觀測條紋
圓柱面下的觀測條紋
球面下的觀測條紋
VirtualLab Fusion 視窗
VirtualLab Fusion 流程
設置入射場
- 基本光源模型[教程視頻]
定義元件的位置和方向
- LPD II: 位置和方向[教程視頻]
正確設置通道的非序列追跡
- 非序列追跡的通道設置[用戶案例]
VirtualLab Fusion 技術
文件信息
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