应用案例 | HP-OW共聚焦白光传感器测量小模数齿轮

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，可以为透明工件、高亮表面、微小结构特征测量提供最佳的非接触式解决方案，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；

螺旋扫描校准：独特的螺旋校验方式，45 秒即完成一个角度校验，大大提升检测效率；

适合不同测量需求：该传感器有多种规格可供选择，确保在各种应用场景中精确测量。

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 小模数齿轮

1、可测量的尺寸

如上图所示的小模数齿轮，客户要求测量齿宽、齿高、齿顶齿根的坐标值等基本尺寸，共聚焦白光传感器均可以满足以上测量需求。当然还可以通过白光扫描的方式得到齿的形状。

2、测量的方式及效率

在使用HP-OW共聚焦白光传感器测量此类工件时，可搭配触发传感器先建立坐标系，再使用共聚焦白光测头进行测量，测量时只需要一个竖直向下的角度。也可以通过定制夹具实现一键式测量。在测量齿宽时，可以使用以下两种方式进行测量：

2.1使用开线扫描功能：

可以在齿的每一侧固定位置处进行开线扫描，再使用固定直径的圆与扫描线相交得到交点。如下图所示，可以评价两个交点之间的齿宽。

图2 扫描功能

2.2使用测量单点功能

可以通过极坐标，使用共聚焦白光传感器直接测量指定R\A\H的曲面点，这个点在光滑过渡的微小曲面上没有半径补偿，因此相比于触发测量的数据可靠性更高。如下图所示，可以直接评价两个曲面点的齿宽。

测量齿的轮廓

HP-OW共聚焦白光传感器绘制此小模数齿轮的轮廓时，由于齿轮太小，因此需要在有数模的情况下进行扫描。相较于进口的3D轮廓仪，搭载白光传感器的CMM机台更通用便捷，不仅可以实现类似产品的基本尺寸与轮廓测量，也适用于不同产品的基本尺寸与形位公差测量。