轮廓曲线仪/粗糙度

捕捉目标的特征作为一个表面,可以在大范围内即时测量三维图形。这种非接触式粗糙度仪/轮廓测量系统可以在1秒内测量表面粗糙度以及毛刺和其他微观形状。系统根据目标高度、尺寸、材质和颜色自动确定灵敏度等设置。它消除了测量错误,节省了时间,并允许没有经验的用户立即开始捕获数据。
阵容
特征
旋转扫描广泛的材料
HDR扫描算法可以测量更多的材料

自动旋转进行测量,无盲点

用单个设备测量几乎任何标注
1秒内以0.1µm分辨率捕获完整地表数据

将多个测量系统整合到一个设备中

轮廓仪/粗糙度计是一种测量装置,用于采集样品表面的二维或三维数据,以测量粗糙度、平整度或其他关键二维和三维尺寸。术语“轮廓仪”和“粗糙度计”通常可以互换使用,有几种类型,但是,它们主要分为接触式和非接触式系统。
接触式系统在目标表面上物理跟踪触针探针,以捕获二维线数据,而非接触式轮廓仪(也称为“光学轮廓仪”)将光投射到目标表面并捕获三维表面数据。
光学轮廓仪/粗糙度计的好处
传统上,接触式轮廓仪是轮廓和粗糙度测量的标准。然而,近年来,公司越来越多地采用光学轮廓仪来克服接触式轮廓仪的典型局限性。
与接触式轮廓仪不同,光学轮廓仪将光线投射到目标表面,并能够在整个表面捕获3D数据。这允许执行真正的3D测量,如体积测量和面积表面粗糙度。
由于数据是在整个表面上采集的,因此可以计算最高点和最低点,以及测量具有复杂表面特征的目标,如PCB,这两种特征在接触式测量系统中都是不可能的。
接触式轮廓仪必须将探头拖过零件表面,这可能会在目标表面造成划痕和凹痕,从而可能导致样品无法使用。软表面(如橡胶)无法测量,因为触针探针的压力会使表面变形。
光学轮廓仪通过将光线投射到表面来捕捉数据,因此不会发生样品损坏。此外,软表面可以准确测量,没有样品变形。
使用接触式轮廓仪时,需要精确固定目标以捕获数据。由于设备的性质,操作员必须目视定位触针,并且很难确定探针是否正确对齐。如果探针未对齐,可能会错过感兴趣的特征,或测量不正确可以获得数值。
光学轮廓仪不需要夹具,因为在捕获表面数据后可以执行自动校准。由于获得了完整的表面数据,用户可以确保他们在适当的位置进行测量,通过使用模板,不同的操作员将获得相同的测量结果。
光学轮廓仪/粗糙度计案例研究
汽车工业
轮廓仪测量转向部件滑动表面的Ra(算术平均粗糙度)和Rz(最大高度)。Ra测量滑动表面的平滑度,Rz测量表面高度。单独使用Ra可能会导致忽略某些点,例如单个突出物,因此将Ra和Rz一起使用非常重要。这种类型的分析使用户能够比较不同金属加工方法引起的表面特性变化。Sa(算术平均高度)和Sz(最大高度)分析查看精加工条件,Str(表面特性的纵横比)分析检查是否可以在外观中找到加工痕迹。
VR系列可在一秒钟内获取表面的3D数据,并可同时计算不同的粗糙度参数。这些优点大大提高了测量效率。
电机及电子工业
PCB铜箔的Sa(算术平均高度)值在焊接电子元件时会显著影响焊料的扩散。如果Sa值显示高粗糙度,焊料将扩散到更大的表面积上,导致更高的泄漏可能性。Sdr(发达的界面面积比)并且还可以测量铜上蚀刻的Sa,以了解钎焊和其他工艺对表面的影响。
VR系列扩展了粗糙度功能,不仅测量一条线,而且测量整个区域,因此可以更好地了解表面状况。
航空航天工业
发动机部件的表面粗糙度和轮廓测量非常关键,因为任何缺陷或不合格产品都可能导致灾难性故障。接触式轮廓仪有损坏零件表面的风险,或者如果触针未放置在理想位置,则可能会遗漏缺陷。
VR系列通常用于量化发动机部件的形状和表面粗糙度,而不会损坏样品。Spc(算术平均峰值曲率)通常用于确定表面上峰值的锐度。尖峰表面在与另一表面接触时更可能有少量材料脱落,这可能会损坏发动机内的其他部件。VR系列能够在1秒内完成轮廓和粗糙度检查,有助于提高质量控制。
平面度/翘曲度的快速测量
拉深是一种很难确定正确条件的成形过程。由于机械应力,材料可能会发生意外变形。必须注意防止翘曲和其他成形错误。
使用VR系列,你只需要将目标放置在舞台上并扫描,即可测量其3D轮廓。无需定位或固定。测量目标的表面,并通过彩色编码显示整体高度。由于轮廓测量也可以在目标的任何区域,VR系列可以检测有缺陷的部件,并提供有缺陷区域的详细值。这有助于识别缺陷的原因,可能是模具或成形条件,以及使调整更简单。为了检验的目的,翘曲也可以量化。
测量螺栓、螺钉的螺杆和螺纹
螺钉和螺栓的柄部和螺纹是关键测量点,因为更光滑的表面可以提高疲劳强度。
KEYENCE对VR系列进行了修订,重点放在测量算法和硬件上,实现了短至1秒的测量时间。操作员几乎可以执行任何测量,如头部圆角半径和螺距。通过自动扫描和模板,操作员之间的测量结果不会发生变化。
测量任务效率的这些改进导致更高的处理量和更短的操作时间,以及改进的人员和资源分配和生产性能的提高。
共面性检测中几个问题的解决
测量和检查共面性不仅需要花费大量的时间和精力,而且在使用标准测量仪器和显微镜时,测量值容易发生变化。使用接触式测量仪器测量小型电子设备也很困难,甚至可能在测量过程中损坏目标。
在VR系列中,你只需要将目标放在舞台上,系统就可以自动移动舞台来定位目标,并即时扫描其轮廓。即使不同的操作人员测量零件,测量结果也不会发生变化。不需要固定,VR系列可以集体测量多个引脚、引线和焊锡球的共面度和轮廓,这有助于大大缩短测量时间。
关于轮廓仪/粗糙度计的常见问题
接触式轮廓仪仅限于捕捉目标表面的线数据。因此,不能测量整个表面的表面轮廓,微小的表面细节可能无法捕获。
VR系列可以扫描目标的整个表面。表面测量在200×100×50毫米(7.87英寸×3.94英寸×1.97英寸)范围内进行区域,这使得使用彩色编码显示准确显示表面翘曲成为可能。可测量表面最大点和最小点,并可识别和分析小的表面不规则。
Ra测量目标表面上采集的数据线的平均高度,通常用于表示表面的总体“粗糙度”。Sa是Ra的扩展;Sa测量整个区域的表面平均高度,而不是跨一行数据测量表面的平均高度。近年来,许多行业已经过渡到使用Sa,因为它提高了识别不合格产品的准确性和能力。
轮廓仪通常用于测量表面的粗糙度或光洁度。此外,光学轮廓仪能够进行三维形状测量,如平面度、波纹度、翘曲度、半径、台阶高度等。
轮廓仪/粗糙度计的类型和特性

这种类型的测量系统使用探针接触工作台上的目标,以精确测量表面轮廓。触针跟踪目标表面,触针的垂直位移通过电子方式检测。可以测量尺寸测量和线粗糙度。

这种类型的测量系统将光线投射到目标上,并使用反射光来精确测量表面轮廓。二维和三维尺寸测量是可能的,以及线粗糙度和表面粗糙度。

虽然工作原理与接触式相同,但这种类型可在手持控制器时使用。尽管在测量功能和精度方面存在一些限制,但它可以携带并在任何地方使用。
本指南在采用轮廓仪或粗糙度计之前引入两个要点。它解释了使用传统测量系统时遇到的问题以及如何解决这些问题。建议考虑使用轮廓仪和粗糙度计的潜在用户使用。