三維光學測量的案例
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 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
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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？
通過使用GOM的光學三維測量系統，其注塑模具的生產大大加快。
光學三維測量系統在基準測試在脫穎而出
每年，Oechsler的總部Ansbach都要加工400多種不同材料的塑料制品，其中幾乎80%是纖維增強材料。
“這種材料有一種天然的曲翹傾向，尤其是在壁厚比較薄的外殼部分。
” Marco Wacker, 工程博士，Oechsler技術和創新主管以及管理委員會成員說道。
精確是該公司成立以來的核心競爭力。
Oechsler曾經采用接觸式坐標系統測量外殼，但是出現了很多問題。
對模具優化的結果并不能完全反映在測量數據中。
“當我們仔細觀察這個問題時，我們發現接觸式測量耗時太久，而且只能滿足我們的部分檢測需求。
”除此之外，接觸式測量系統將三維的測量結果以抽象的2D或3D數值顯示在表格中。
之后，設計師必須再將結果轉化到三維系統中。
” Wacker解釋道，“這在數字時代不再有意義。
”
自2012年，該公司開始尋找更優的測量方法。
在對接觸式測量系統、CT掃描設備以及光學測量設備的對比之后，GOM的藍光光柵測量設備以其高速、高精度以及對混合材料部件的檢測能力獲得Oechsler的青睞。
全域測量 – 耗時更少，迭代更少
光學三維掃描儀不是捕捉單個點，而是對整個零件的幾何形狀進行全場掃描，生成高分辨率的點云。
投射的光柵條紋圖案由左右兩個相機記錄。
只需要幾秒鐘的時間，該非接觸式測量系統可以捕捉到包含數百萬個測量點的高清圖像。
GOM軟件為每個相機像素計算三維物體坐標。
計算出來的多邊形網格代表被測物自由形狀的表面以及規則的幾何形狀。
經過與圖紙或者CAD數據的對比，可以直接進行形狀和尺寸的分析。
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 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！
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。尤其是新型的FE-DIC技術的出現，直接基于CAD文檔進行校正和計算，大量減少或是拋棄了傳統DIC測量中校正板的使用，以MESH網格作為校正依據，直接將仿真和實測整合在一起，真正實現了“虛實整合”。
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
4、三維測量：3d光學輪廓儀能夠實現器件表面的三維測量，即獲取表面的形貌、幾何形狀和曲率等信息。這對于微光學器件的設計和制造具有重要的意義，可以幫助分析器件的性能和效果，為后續加工工藝提供指導。
5、廣泛應用：3d光學輪廓儀在微電子、光學加工、半導體制造等領域有廣泛的應用。它可以用于精確測量光學鏡片、光導纖維端面、光纖激光頭、光學涂層等器件，為質量控制和過程優化提供了重要的工具和手段。
3d光學輪廓儀：超光滑透明微光學器件測量的利器
3d光學輪廓儀用于測量微光學器件應用案例
為獲得更好的光學處理效果，需對玻璃或樹脂等光學材料結構進行微納工藝加工，如時下流行的投影儀中勻光用的激光擴散片，還有各類組成特殊圖案的衍射元件，工業用光柵、特殊目的的光學器件。
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
展開 [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
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
展開 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
三坐標測量機廣泛應用在工業生產中，不僅可以提高生產效率，還能保證產品質量的穩定性。
基本原理和作用介紹
三坐標測量機是一種基于三維坐標系的精密測量儀器，可精確測量物體的尺寸、形狀和位置。基本原理是利用傳感器測量被測物體在三個方向上的坐標值，然后計算出物體的幾何特征。主要作用有以下幾個方面：
1、測量與檢驗
三坐標測量機可以以不同的測量方法，如點測法、掃描法等，快速、精確地測量制造件的尺寸和形狀，以及檢驗其質量是否符合要求。
2、精度控制
在工業生產中，通過三坐標測量機的測量結果，可以及時發現制造過程中的偏差和問題，并及時調整，以保證產品的質量穩定性。
3、工藝優化
三坐標測量機對關鍵零部件測量分析，可以幫助企業發現潛在的工藝缺陷，并進行相應的改進和優化，以提高生產效率和降低成本。
在實際應用中，三坐標測量機涵蓋了許多行業。如：
1、汽車制造
三坐標測量機測量汽車零部件的尺寸和形狀，確保其與設計要求的一致性。
例如在發動機制造中，通過對缸體的測量分析，可以檢測出缸孔的直徑、圓度等參數，及時調整生產工藝，提高發動機的性能和可靠性。
2、航空航天
三坐標測量機測量飛機零件的形狀、位置和間隙，以確保其裝配的精度和質量。
例如在裝配飛機機翼時，使用三坐標測量機對機翼進行精確測量，對裝配工藝進行優化，能有效提高裝配精度，最終提升飛機的飛行性能和安全性。
3、電子制造
三坐標測量機用于測量電路板的尺寸和平整度。它可以檢測電路板的偏差和缺陷，確保電子產品的性能和可靠性。同時還可以用于檢測電子元器件的引腳間距、焊盤形狀等參數，以保證電子產品的質量。
展開 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振分析器
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
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