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SURFACEINSPECT™系列

用于高精度3D测量

SURFACEINSPECT™系列是一种模块化的非接触式3D测量系统，可用于：

· 获取微米分辨率的测量表面的材质为：金属，塑料，玻璃，陶瓷，硅，聚合物，粘合剂，复合材料，液体，生物组织等

· 启用完全可配置自动检测

· 支持用户定义的几何尺寸和公差（GD＆T），粗糙度，波度等规格。

· 支持检测毛刺，划痕，孔隙等缺陷。

· 测量半透明材料的厚度，包括聚合物和生物样品/组织。

SURFACEINSPECT™系列振镜扫描仪以光栅方式获取曲面。标准视场（FOV）最高可达85 x 85 mm。通过使用线性级置换振镜扫描仪来实现。

SURFACEINSPECT™系列振镜扫描仪可轻松集成到实验室、车间或全自动工业检测设置中。

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视频

概述

应用

图像

软件

系统组成

附加信息

常见问题

自动平直度测量

视频简介：在此视频中，SURFACEINSPECT™系列振镜扫描仪按照用户定义的扫描顺序测量线性平台

上的阀体。该系统提供自动报告和交互式表面调查。

功能和优点概述

测量

· 光学，非接触，非破坏性

· 表面的2D和3D点云，包括具有高纵横比特征的表面

· 微米级精密轴向分辨率和出色的灵敏度和测量可重复性

· 体积损失计算，磨损分析

成像选项

· 表面轮廓

· 半透明材料（红外透明材料）的横截面（B扫描，C扫描）

· 高度和光照强度图像

· 偏差图

· 体积图像

优点

· 轻松集成到实验室，车间或全自动工业检测设置中
· 可根据您的标准进行模块化和定制

· 缩短检查周期时间：非接触式光学扫描仪/探头，（取决于设置）每秒可获得高达100,000次测量。每个测量值代表3D点。

· 用于评估被检部件的选项：可以将测量的特征与CAD图纸或一组用户定义的GD＆T标注进行比较。

· 简单的扫描定义和执行：通过使用操纵杆定义扫描顺序一次。稍后可以通过按下按钮执行扫描序列。

· 节省时间的自动报告：扫描完成后，可以生成“不合格”报告，并以行业标准记录结果

· 适应恶劣环境

· 不需要消耗品：光学振镜扫描仪不会与测量表面接触，因此不会像接触探针那样磨损。

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计量应用

用于工业和研发的3D测量和成像

· 质量控制

· 自动3D生产检测，几何尺寸和公差（GD＆T）

· 统计过程控制（SPC）

· 研发（R＆D）检查

· 逆向工程和部分到CAD

· 维护，修理和运营（MRO）

· 在恶劣环境中进行轮廓测量

典型测量

· 完整几何

· GD＆T参数如：位置，轮廓，直线度，平整度，波纹度等。

· 粗糙度：线性或区域粗糙度

· 偏离CAD模型

· 高纵横比特征：齿，底切，台阶，凹槽，花键，螺纹，通道，锋利边缘

· 体积损失：表面磨损或其他损坏

· 缺陷检测和表征：腐蚀，点蚀，开裂，凹陷，划痕，孔隙率

· 半透明涂层，聚合物和生物样品的厚度：单层或多层薄膜

检查应用

SURFACEINSPECT™系列是一个多功能系统，可在多个行业提供3D测量 - 包括大批量生产和研究实验室。一些应用示例：

· 通过机械加工，铸造，注塑，3D打印，增材制造，焊接，钎焊，焊接制造零件的尺寸和表面光洁度

· 挤出过程中或挤出后挤出材料的尺寸和厚度 - 塑料，陶瓷，玻璃。管材，片材，纤维等

· 工具维护，边缘检查 - 锋利的边缘，倒角边缘，斜边，圆角边缘，斜边，毛刺检测

· 航空和汽车工业、消费品上的保护膜厚度

· 手机行业的多层厚度测量

· 光学：波导上的蚀刻和沉积厚度

· 半导体： MEMS器件，混合电路，燃料和太阳能电池上的涂层; 晶圆形貌，厚度，平整度，缺陷检测; 检查电子晶片上的厚膜光刻胶涂层

· 眼科：检查常规或眼内隐形眼镜

· 生物医学：组织厚度; GD＆T和整形外科，眼科，牙科和助听器植入物的表面处理;

· 冶金：锻造，真空沉积室中的金属沉积

· 其他：保护工具涂层，真空室涂层等

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焊缝测量

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系统软件

SURFACEINSPECT™系列系统自带诺飞勘高性能数据采集软件，这是PC的Windows 为基础的，用户友好的扫描程序。

Novacam数据采集软件。

系统从同一次扫描中同时生成3个数据集：3D点云，光强度图像和高度图像。高度和光强度图像有助于缺陷检测。

也可以使用STL文件格式

通过同一次扫描生成的3个数据集的示例：1.在测量软件中

查看的3D点云（俯视图）2.高度图像3.强度图像。

为了对被测零件进行全面的GD＆T分析，可以使用随系统一起的测量软件来提供交钥匙解决方案。

· 可便捷出报告且容易编程和自动化

具有GD＆T测量和合格/不合格的自动测量报告的示例。

· 用户可快速获取到零件测量值并进行快速视觉比较（偏差图）与预先指定的公差或零件的CAD之类的功能。

使用测量软件进行的3D测量数据分析。

注：·系统集成商和OEM可以使用应用程序编程接口（API），以适应各种在线和离线孔测量应用。导出的结果可以与数据记录器和SPC软件集成。

·可以通过将数据导入各种第三方可视化和数值分析软件（例如PolyWorks Inspector，Geomagic，ImageJ，SolidWorks，Octave，MatLab，Mathematica，IDL或IGOR Pro）来实现可视化扫描数据。

系统组成

SurfaceInspect系列是基于光纤的模块化系统，其包括：

(1) 振镜扫描测头

(2) Microcam干涉仪

(3) 检测台

(4) 电脑

(5) 振镜控制器和运动控制器（图上未显示）

(6) 可选的多路硬件（图上未显示）

(1) 振镜扫描测头（GS）

振镜扫描测头由振镜头和为应用选择的透镜组成。它以有效的光栅模式获取3D 表面或材料厚度。 GS 外壳坚固耐用，可用于车间。

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标准 GS 透镜特性*

视场范围 (mm)	工作距离 (mm)
4.7 x 4.7	7.5
9.4 x 9.4	25.1
14.1 x 14.1	42.3
18.8 x 18.8	64
28.9 x 28.9	93.8
30 × 30	87.5
43 × 43	137
54 × 54	126
84 × 84	215.4
此表中仅列出标准振镜扫描测头的特性。非标规格可根据要求定制。*

（2）干涉仪

MICROCAM 干涉仪为振镜扫描仪提供光源并处理从扫描仪接收到的光信号。 GS 和干涉仪通过光纤连接。

干涉仪功能参数

	Microcam 3D	Microcam 4D
技术	低相干干涉法
光源波长	1310 nm，红外
光源带宽	宽带光源
校准指示器	测头内置红色激光器，650nm
仪器安全	红外激光＜20mW ,测头内置红色激光指示器＜5mW

景深	取决于所选测头的参数
扫描深度范围¹	3.5mm/7mm	5mm
采集率	2.1kHz/1.05kHz	100kHz
Z轴分辨率	＜0.5um
光斑大小（水平方向分辨率）	2.2-146um，取决于所选测头的参数

粗糙度测量范围Ra	常规测头Ra≥0.4um, 特定测头Ra≥0.05um	常规测头Ra≥0.8um
工作距离	标准测头1-100mm, 非标测头长达1m
干涉仪重复性	＜1um	＜2um
直径测量重复性（1σ）	0.5-1um，取决于配置	1-3um，取决于配置
测头光束到工件表面的最大角度	机械加工表面≤45°，特定表面（玻璃，镜面等）≤4°	机械加工表面≤70°，特定表面（玻璃，镜面等）≤15°

厚度测量	10um-3.5um/ 10um-7um	20um – 5 mm
厚度测量典型材料	玻璃，聚合物，多层膜，涂层，塑料，硅树脂，液体，镜面或非镜面
样件反射率	0.1-100%

备注：

1. 为了增加最大的扫描深度，可选择机械位移轴。

（3）检测台

检测台配置取决于应用，可以由 Novacam 提供。不包括零件的夹具。

可以在 2 种模式下进行测量：

l 仅在 X 方向上扫描，其中被扫描的表面在 Y 方向上相对于镜头移动

l 在 X 和 Y 方向上扫描一次获得一个区域，如果需要，可以将多个扫描拼接在一起。

对于自动在线工业检测，NOVACAM 振镜扫描测头可以与精密平台或机器人（作为机器人末端执行器）集成，以支持大批量连续流动制造。它们还可以与第三方 CMM（坐标测量机）和 CNC（计算机数控）机器集成。

（4）电脑

SURFACEINSPECT 系统配有 PC（带有 NOVACAM 采集软件）、显示器、鼠标和操纵杆。

（5）振镜和运动控制器

包括振镜控制器和运动控制器。振镜控制器控制光束在光栅模式下的运动。根据所需的附加运动轴的数量，运动控制器安装在 2U、3U 或 4U 机架式机箱中。

（6）可选的多路硬件

使用可选的光学开关，一个或者多个振镜扫描测头（可能与一个或多个光学探头组合）可以多路复用到单个 MICROCAM 干涉仪。一次可以使用一个多路复用振镜扫描仪和探头，此选项为许多安装带来额外的投资回报 (ROI)。

标准系统配置

SURFACEINSPECT™系列的标准配置包括：

· 30×30 mm（FOV视场）振镜扫描仪。

· Microcam-4D表面轮廓仪。

· PC与诺飞勘采集软件。

· 1年质保。

可选添加：

· 2轴检测站和2轴运动控制器。

仪器安全

· Microcam系统具有探针内置红色激光指示器（650 nm波长），用于校准目的。

· Microcam系统是1M类激光产品，红外线<20 mW，探头内置激光指示器<5 mW。

经常问的问题

使用SURFACEINSPECT™系列扫描曲面需要多长时间？

· 扫描时间取决于您需要测量的表面积。SURFACEINSPECT™系列具有一个振镜扫描仪，

以光栅方式扫描表面。扫描速度是用户可编程的，SURFACEINSPECT™系列每秒可获得100,000次测量，

或在10秒内获得大约100万个3D地形点。用户选择X和Y方向上的横向采样距离以及要扫描的

区域的大小，这些一起确定将获取的点的数量和扫描将采用的时间。通常，尺寸测量,GD＆T

需要最少的点并且可以最快地实现。缺陷检测需要最多的点，当然取决于您正在寻找的缺陷的大小。

下图是采集速度为100 kHz的扫描时间计算示例，即每秒100,000点。

SURFACEINSPECT™系列的扫描时间

所选仪器扫描速度	扫描速度（3D点/秒）：100,000
扫描面积	X(mm):10 Y(mm):10 表面面积（mm²）:100
扫描设置（由用户选择）	X 水平扫描距离（mm）:0.025 Y水平扫描距离（mm）:0.025
结果	X 采样数量：400 Y 采样数量：400 采样总数量：160,000 扫描行/秒：125 扫描时间（秒）：3.2

使用SURFACEINSPECT™系列（100kHz）计算10×10 mm区域的扫描速度示例.

有关估算扫描样品所需时间的帮助，请与我们联系。

SURFACEINSPECT™系列可以测量非平坦和高宽、高比功能的部件吗？

· 是的。取决于扫描要素的几何形状，已扫描各种曲面和高纵横比特征。

如果需要，可以将位移阶段添加到设置中。

SURFACEINSPECT™系列可以用来测量涂层的厚度吗？

· 是的。如果涂层对红外光是半透明的并且具有20μm或更高的光学厚度（光学厚度=物理厚度*折射率）。

系统易于使用吗？

· 是的。扫描顺序可以使用操纵杆进行编程，只需按一下按钮即可在以后调用。

系统能否在生产车间正常工作？

· 是的。该系统非常适合实验室和车间检查。还支持内联和机器人设置。

SURFACEINSPECT™系列甚至可用于在恶劣环境中提供计量，例如高温，低温或放射性。

SURFACEINSPECT™系列可以为我们提供自动测量和报告吗？

· 是的。

SURFACEINSPECT™系列的光束是否必须与要扫描的表面完全垂直？

· 否。有些表面在光束和表面之间扫描了多达60度。最大扫描角度取决于材料和表面特征。

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