Photon™

PHOTONTM 光学检测系统简介

PhotonTM可对各种表面特征进行3D拖和检测,包括透明、高反光、多层、有纹理、湿合和其他各种加工材料。PhotonTM可搭载3D线光谱共焦传感器和3D线激光轮廓传感器,能够以亚微米精度扫描这些表面类型,成像质量和速度均优于竞品。

 

PhotonTM通过高精度的综码器、高防囊机构没计和自动拼接软件,可在各种离线和在线检测、实验室和研发应用中,以超大视野扫描具有挑战性的材料。

 

 

 

 

每一台PhotonTM光学检测系统均配有真空吸附平台,工控机(内置板载运动路径规划和标准检测较件),显示器,键盘,鼠标,操纵杆和校准模块。该系统具备零件姿态校准,自动特征检测和轮廓提取,多坐标系测量,几何尺寸和形位公差(GD&T)测量,粗糙度分析等表面特征检测和分析功能。

 

 技术优势

 
支持FocalSpec 3D线光谱共焦传感器和线激光轮廓传感器
 


线光谱共焦成像

PhotonTM支持搭载FocalSpec 3D线光谱共焦传感器,利用受专利保护的光学技术,将传感器中的发射器发出的白光分成连续波长的光谱带。特定波长的反射光均“聚焦”的返回传感器的光谱接收器,光谱接收器将波长变化映射为高度或距离变化。传感器的离轴设计使其可以同时进行3D形貌,2D强度数据和3D体层扫描。

请参照支持的3D线光谱共焦传感器型号

 

独特的光谱共焦科技:

 

  • 亚微米级Z轴精度
  • 可检测各种类型的材料
  • 超快扫描速率(最高16kHz)
  • 同时生成多层轮廓
  • 镜面下角度兼容性为+/- 20度,不透明或磨砂表面角度兼容性最大可达+/- 80度
  • 离轴排列可进行多层扫描(体层扫描)

3合1成像功能

在搭载FocalSpec 3D线光谱共焦传感器时, PhotonTM能够同时获取3D形貌(3D表面几何),3D体层扫描(多层3D几何和2D强度)以及2D强度数据

线光谱共焦扫描避免了有光泽金属表面的带来的反射影响,离轴排列设计使传感器可进行多层扫描(体层扫描)。市面上极少有其他光学检测系统可实现此独特的扫描功能。

3D体层扫描可用来评估粘合玻璃元件的
物理性质
3D体层扫描可用于几何尺寸标注以及表
面和材料各层缺陷检测
2D成像可用于简单的物体和缺陷检测

FocalSpec 3D线光谱共焦传感器包含嵌入式的快速信号处理元件,可检测体层图像中各层的3D轮廓,再以亚微米级别的精度处理每个测量点的高度信息,最后以高分辨率计算每一个检测到的表面数据点的高度信息。
 

 

缺陷检测
FocalSpec 3D线光谱共焦传感器可用于混合型电子产品以及带涂层的透明承载基板的质量控制,可检测到以下缺陷:

  • 分层
  • 划痕
  • 杂质
  • 气隙
  • 气泡

 

FocalSpec LCI 1201线共焦传感器能够可视化智能手机的摄像头结构。除了进行尺寸测量外,还可以识别相机光学元件的分层信息以及颗粒。
 


线激光轮廓传感器


为实现最大的扫描灵活性,PhotonTM还支持搭载部分Gocator® 智能3D线激光轮廓传感器型号。这些高速传感器将激光线投射到被测物上,快速生成多个轮廓,生成高分辨率3D图像应用于测量和检测。

请参见,查看支持的线激光轮廓传感器型号

高精度且防震的运动系统

       

软件平台


多合一软件平台使用户界面更直观,可快速、轻松、灵活地进行每种类型的检测。
 

 

 


提供多种特征检测和构造工
具,可自动提取零件几何形状。


 

 

 

 

 

 


生成用于表面特征分析的标准化计量报告
 

表面特征测量应用


表面粗糙度
 


在许多制造应用中需要系统地检测表面粗糙度,以确保满足严格的制造公差。当今市场上接触式解决方案(例如CMM)和光学粗糙度测量系统不但只能实现单用途,而且极其缓慢且昂贵。
 

PhotonTM光学检测系统可为一系列自动化生产工艺提供非接触、超快速的表面微观形
貌扫描和分析,并提供实时报告。


 

 

 


生物传感器的表面粗糙度


手机显示屏
 


曲面显示屏边缘


PhotonTM最大镜面下角度兼容性为+/- 20度,可扫描、测量和检测手机和平板电脑中曲面玻璃屏的轮廓,非常适用于2.5D和3D玻璃显示屏的质量控制。而传统的视觉解决方案的角度兼容性只有+/-7度甚至更低。

 

  • 热弯曲玻璃表面的3D玻璃表面轮廓分析
  • 平板玻璃表面的平整度测量
  • 总宽度和高度测量
  • 玻璃厚度测量
  • 外观缺陷检测

 

技术参数

PhotonTM系统

XYZ运动系统
X,Y和Z编码器分辨率 最小间距0.4μm(可配置扫描间距是0.4μm的整数倍)
最大扫描区域(XY) 400mm x 300mm
最大样品高度(Z) 300mm
扫描路径编程 扫描区域可配置
真空台 包含
最大扫描速率 200 mm/s
接电
电源 230/110 VAC
连接 USB + 以太网LAN RJ45或SFP +(视传感器而定)
机械
扫描仪重量 295 kg(不包括传感器)
扫描仪尺寸(深度“宽度“高度) 1065mm x 780mm x 1761mm
可搭载传感器型号 LC1401/1201/1220/ 1600/1620
G2410/2420/2510/2512/2520/2522
软件
数据获取 Metus
测量和分析 Metus(可选Mountains Map/VSE)
坐标系系统 多坐标系系统
测量功能 零件校准,特征检测,轮廓提取,几何尺寸和形位公差(GD&T),表面粗糙度分析
工作流程 自动提取零件几何形状实现过程控制
语言 英语,简体中文,繁体中文,日语,韩语

传感器参数

3D线光谱共焦传感器

  LCI401 LC11201 LCI1600 LCI1220 LC11620
视野(mm) 4.3 11.5 16.6 11.6 17.0
X方向分辨率(μm) 2.1 5.6 8.1 6.7 9.9
Z方向可重复性(um) 0.05 0.13 0.24 0.19 0.25
工作距离(mm) 8.0 20.6 64.0 20.6 64.0
景深(mm) 1.1 3.0 5.5 3.0 5.5
全景深下扫描速率(Hz) 300 500 500 3000 3000
最大扫描速率2 (Hz) 800 4000 3000 16000 11000
点数/轮廓数3 2048 2048 2048 1728 1728
最大镜面下角度兼容性(deg) ± 15.0 ± 20.0 ± 13.5 ± 20.0 ± 13.5
尺寸(高x宽x深) (mm) 300 X 202 X 62 419 X 354 x91 432 X 358 x113 419 x 354 x91 432 x358x 113
重量(kg) 4 14 20 19 21
防护等级(EN 60529) IP55 IP55 IP30 IP55 IP30
电源4 24 VDC, 2A 24 VDC, 2.5A
PC连接方式 千兆以太网 万兆以太网(光纤)
数字量输入 3X24V高速数字信号输入 3 x 5-24V高速数字信号输入

1)使用FocalSpec在指定参考距离下测量目标时,Z轴的标准偏移量

2)在全景深,测量范围为0 4亳米下的最大频率

3)输出:X方向(um),Z方向(um),以及每个轮廓数据点的强度

4)最大能耗时,推荐适用电源为24VDC 4A

请期待可支持更多线光谱共焦传感器型号。参数如有变化恕不另行通知。FocalSpec的LCI技术拥有全球专利

 

传感器参数

3D线激光轮廓传感器

Gocator®

型号 2410 2420 2510 2512 2520 2522
激光线轮廓点数 1710 1940 1920 1920 1920 1920
扫描速度(kHz) 200 200 2400 2400 1600 1600
Z方向线性度(+/-% of MR) 0.015 0.006 0.015 0.015 0.006 0.006
X方向分辨率 (μm)(轮廓线数据间隔) 5.8-6.2 14.0- 16.5 8.0 8.0 13.0-17.0 13.0 - 17.0
Z方向重复性(μm) 0.2 0.4 0.2 0.2 0.4 0.4
安装净距离(CD) (mm) 19 60 17.0 17.0 47.5 17.75
测量范围MR (mm) 6 25 6 6 25 25
视野(FOV) (mm) 10- 10 (漫反射) 27 -32 (漫反射) 13.0-14.5(漫反射) 13.0- 14.5(漫反射和镜面) 25.0-32.5(漫反射) 25.0-32.5(漫反射);25.0 (镜面)
尺寸(mm)  44x90x145 44x90x145 46x80x110 46x80 x110 46x80x110 46x110x110
重量(kg) 0.88 0.88 0.65 0.65 0.65 0.65
可定制型号,激光等级以及包装。请联系深圳市华众自动化工程有限公司规格,获取更多信息。规格说明基于标准安全等级的激光。Z方向线性度和Z方向重复性会随着激光安全等级的改变而变化。
以下规格适用于全部GOCATOR系列产品
数据接口 千兆以太网
输入 差分编码器、激光安全控制器、触发
输出 2x数字型号输出,RS485串口(115kBaud)
输入电压(功率) +24到+48 VDC(15瓦);波动范围:+/- 10%
外壳 铝合金全封闭机身,IP67防护等级
运作温度 0 到 40°C
存储温度 -30 到 70°C
抗震性 频率10-55 Hz,X、Y和Z三个方向上1.5 mm双向振幅,每个方向持续2小时
抗冲击性 15g,半正弦冲击,周期11 ms,从X,Y和Z三个方向的正负方向冲击
扫描软件 基于浏览器的图形界面和开源SDK(软件开发包)实现参数设置和三维数据实时可视化。提供开源SDK、本地驱动以及支持标准工业协议方便与用户应用、第三方图像处理软件和PLC集成。

* 请期待可支持更多线激光轮廓传感器型号。

传感器参数

系统尺寸

零件

包含 标准 可选 备注
软件 Metus    
VSE    
Mountains Map    
电脑 电脑    
显示器    
键盘    
鼠标    
遥控杆    
硬件 真空吸附平台    
标定块    
转台    
安装板401/16xx    
安装板12xx    
安装板Gocator    
传感器 LCI401   必须选择一个
LCI1201  
LCI1220  
LCI1600  
LCI1620  
G2410  
G2420  
G2510  
G2512  
G2520  
G2522  

与其他计量级系统对比

为何使用PhotonTM ?
用于离线和在线质量检测和产品研发

 

高性价比  |  基于坐标测量机(CMM)的系统通常用于离线和在线质量检测。然而CMM依靠机械臂移动和触摸探针采集数据,速度缓慢且价格昂贵。相比之下PhotonTM能够以快速,无损的方式实现首件或随机零件检测,而价格仅为CMM或其他NIST认证计量系统的一半。
 
标准化报告  |  制造工程师需要生成已退出生产线的零件“报告”(首件或随机零件),以测量零件之间的形状相对差异或与标准零件进行比较。PhotonTM内置的软件可生成标准化的计量报告,与竞争对手产 品生成的数据相同。
 
独有的测量功能  利用具备全球专利的线光谱共焦传感器技术,PhotonTM是市面上唯一能够为多层,透明/半透明和曲面材料边缘提供高精度2D/3D表面特征检测的非接触式光学检测系统。
 
自动3D成像拼接 

Photon可自动拼接多张3D图像,意味着您可以通过一个传感器获得多传感器扫描的结果。这样可以节省您获取数据、设置、同步和管理多个传感器的时间、精力和成本。
 

适用于研发项目  除了质量检测应用,研发工程师还可以使用PhotonTM在样机评估中进行快速GD&T表面特征检测,或验证供应商参数(例如内部组件集成到大型组件时)。