应用案例 | HP-OW共聚焦白光传感器测量弧面玻璃

海克斯康最新发布的 HP-OW 共聚焦白光传感器采用了独特的光谱共焦位移工作原理，搭配CMM机台，可提供高精确的非接触式测量解决方案，并具有以下几个优势：

先进的尺寸测量原理：这项技术几乎可以测量所有材料，可胜任各类透明/半透明，反射/漫反射表面和特殊材质工件的高精度测量，还可用于测量厚度、表面形貌、椭圆度、粗糙度或形状；

高精度检测：探测尺寸误差 5μm，精度逼近接触式测量；

传感器自动更换：光纤内置，支持在测量程序中多传感器自动更换，以实现最高灵活性，美观安全。

汽车行业：汽车行业的一些透明或半透明工件，比如汽车玻璃，屏幕玻璃及保护膜、车灯外罩、抬头显示等零部件的测量，还可实现透明工件的厚度测量（一定范围）；

新能源电池：一些特殊材质或微小结构，如燃料电池双极板、镀层工件的测量；

新兴行业：AR/VR等虚拟现实穿戴设备，如VR 镜片的测量；

医疗行业：一些具有高亮表面的医学植入物，如股骨髁、球头的测量；

航空航天：如发动机叶片的高精度、非接触式测量。

图1 一般的弧面玻璃

1、可测量的尺寸

如上图所示的弧面玻璃，主要测量弧面任意位置处的厚度、弧面的轮廓度、两端圆柱玻璃的内外直径等，共聚焦白光传感器均可以满足以上测量需求。

2、测量的方式及效率：以测量厚度为例

在使用HP-OW共聚焦白光传感器测量弧面玻璃之类的透明工件时，可配合PC-DMIS软件使用最佳拟合方式建立坐标系，即先将数模与实际工件进行拟合。

在测量时，可以使用以下两种方式进行测量：

2.1直接使用PC-DMIS软件高级扫描模块中的厚度扫描功能：

在使用厚度扫描功能时，如下图所示，白光传感器可以通过一次扫描，在给定的路径上扫描得到两段轮廓线

图2 厚度扫描

2.2直接使用曲面点功能

通过使用曲面点功能，在同一个位置沿相同的矢量方向测量并刺穿两次，得到两个曲面点。参考材质的折射率，通过两点之间的距离可以直接换算厚度。通过这个功能，我们可以测量弧面任意一点的厚度。

2.3开线扫描功能

通过开线扫描功能，共聚焦白光传感器可以在有数模、或者无数模的情况下自适应扫描，完整反映整个产品内外两层的曲率变化情况。既可以在有数模的情况下评价其轮廓度，也可以在无数模的情况下，可以通过旋转阵列扫描，对产品进行内外两层的逆向分析。

2.4效率：共聚焦白光传感器的触发和扫描速度更快，效率可提高至少200%。

3、共聚焦白光传感器的精度

HP-OW共聚焦白光传感器不仅可以实现非接触的扫描及触发测量，对比触发式传感器，探测误差也不高于5微米。在双极板测量、VR镜片测量、高亮的医疗器械植入物测量、透明/半透明工件测量等方面具有独一无二的优势，完全可以满足客户的公差要求。

图4 共聚焦白光传感器的性能指标