产品上的光线——蔡司推出可调色阶的白光测头

蔡司供稿

产品上的光线
——蔡司推出可调色阶的白光测头

蔡司供稿

色阶白光测头可以通过非接触的方式捕捉工件形状。色阶白光测头一般用于测量表面敏感、反光、对比度差且很难用其他光学测头测量的工件。现在蔡司推出拥有DotScan色阶白光测头的ZEISS ACCURA 多测头测量机，这是市场上首次推出的装在旋转测座上的白光测头。进行测量时，可换成其他的接触测头或光学测头。

“蔡司DotScan是世界首创的新产品，使用这款产品可以使企业对自己的工件做全面的扫描。”蔡司工业测量部桥式机系统产品经理Andreas Bucher 先生说道。这一产品的推出将带来极大的便利，因为到目前为止，只能从一个侧面对工件进行白光扫描。以前，为了测量工件的不同侧面，测量工程师不得不一次次旋转工件，之后必须在测量机上重新对齐每一个侧面。 整个测量过程要求非常复杂且精细，产品经理表示：“ 现在可以彻底省去这些繁琐的步骤，再也不必这么麻烦了。”当然，DotScan的优势不仅仅只是节省了时间而已。通过可旋转的测头，现在能一次测量更多的工件。以前，由于测头无法旋转，经常会出现工件超出测头测量范围的现象。也就是说，在此之前是不可能用白光测头来扫描工件的。

无限扫描

首次给ACCURA机型配备白光测头，除可旋转功能所带来的种种好之外，Bucher先生发现了另一个对客户有利的优势。举个例子：利用DotScan，无需注射对比剂就能对强烈反光的表面进行扫描，例如膝关节植入物里的金属件。注射对比剂是使用激光扫描器的标准规定。然而，这个步骤需要花费很长的时间，因此，医疗科技行业很少使用此类方法。Bucher 先生也相信，汽车制造商也将得益于DotScan的应用：“使用DotScan，可以分开检测表面和内层金属微粒，互不干扰。因此不用接触就能扫描金属涂漆层的表面了。”

开辟新领域在Bucher先生看来，把紧凑的色阶型白光测头嵌入到旋转测座是一个复杂的任务。将这个想法转换成现实，耗费了近一年多的时间。为了保证扫描的质量，不管测头在任何方位，光线照射必需始终如一，因此在攻克任务期间主要的挑战在于要让光线无损偏斜。ZEISS DotScan是通过位于罩子外部的导光缆发送发光信号，标准适配器确保能毫无困难地改变测头。此外，蔡司已经将这一测头整合到了整个蔡司测量系统。Bucher先生 解释说：“这让操作人员把DotScan像其他任何测头一样并入软件，然后利用熟悉的ZEISS CALYPSO用户界面捕捉所测量工件上的测量点。这一切因此变得非常简单。”

色阶白光测头的好处

ZEISS DotScan的操作模式与其他色阶白光测头的操作没有什么不同。这就是说，利用透镜把白光分成不同的光波，这就把光分成了不同的光谱色，光照到工件上，然后在表面发生反射，光谱上各个波长相应的测头距离也各有不同，这是由工厂校准确定的。特定的、点状的波长，精确地聚焦在所测量物件的表面，传到光谱测头上，产生最大的信号强度。利用确定好的色谱，可测定测头与表面之间的距离，最终完成组件的形貌测定，这使ZEISS DotScan成为捕捉不规则表面，乃至微细结构的出众之选。色阶白光测头——ZEISS DotScan——宜为测量的首选之法，尤其是在探针或图像测头不能胜任测量敏感的、柔软的、反光或对比度低的表面时。由于测头的操作模式简便，所以可毫不费力地对不同的材料进行。

全方位扫描聚焦ZEISS DotScan

蔡司已上市的DotScan有三种不同的规格，适用于三种不同的测量范围：10mm、3mm和1mm。目前，测头可用在模块化设计的多测头测量机ZEISS ACCURA上，其预先接入了接触及光学测头。和用在多测头测量机上的套装一样，ZEISS DotScan可在CNC运行期间自动转换。A轴上的倾斜-旋转范围是±180º；B轴上倾斜-旋转范围是+105º～－90º。在2.5º的步宽上，关节轴可以对准ZEISS DotScan，这样就能与所扫描的组件表面垂直。由于 1mm规格的DotScan最大测量角度是±30º，那么即便是弯曲度更大的组件，也能进行扫描。如果这还不够，还可以把白光测头与旋转台结合起来。通过延伸第四个轴，可以对旋转对称的工件进行360º全方位扫描。□