尺寸測量儀 / 外徑測量儀
目標物通過發射器和接收器之間時進行尺寸測量的測量儀。發射器和接收器采用高功能遠心鏡頭，大幅抑制整體視野的失真，只接收無驅動部的長壽命高耐久性LED光源的平行光。因此，可實現長時間高精度的穩定測量。
推薦項目
產品陣容
TM-X5000 系列在線投影圖像測量儀通過捕捉目標物的輪廓，實現快速、精準的測量。配備專屬設計的遠心光學系統，可清晰拍攝目標物邊緣，并在目標物發生偏移時，仍能維持超高的測量精度，可以在±20 mm的景深范圍內保持穩定性能。該系列采用低失真鏡頭，即便是邊緣部位，拍攝圖像變形也很小，通過進一步采用原創算法處理，在視野內可不易受目標物放置位置的影響進行測量，無需額外布設外部光源及目標物的位置調整和校正。TM-X5000系列操作設定便捷，僅需 3 個步驟即可完成配置，且內置 100 多種測量工具，除簡單尺寸測量以外，還可實現幾何公差測量、便于識別品種的標準輪廓比較、便于外觀檢測的缺陷距離測量等在線檢測所需的多種測量內容。
![[非遠心光學系統] 位置偏移時邊緣會模糊 / [TM-X5000] 即使位置發生偏移，邊緣依舊清晰](/Images/series_tm-x5000_features_02-02_1973365.png)
LS-9000 系列超高速/高精度光測微計配備“高速曝光 CMOS”和“高亮度綠色 LED”，采樣速度可達16000 次 / 秒，通過自主研發的光學設計，在維持高亮度的同時，成功產生了平行的穿透光，實現了無驅動結構，因而能在長期使用過程中維持測量精度。其高速、高精度與高耐久度的特點，使其可在各類環境中實現穩定的在線及離線測量，且不易受目標物材質限制。利用“高速曝光 CMOS”，可對工件的振動等瞬間變動的測量物進行清晰識別并減少誤差，利用“監控 CMOS”，監控工件的狀態，可獲取正確的測量值。憑借 IP67 防護等級的環境適應性設計及空氣吹掃組件，實現在各類環境中長期且穩定的使用。
TM-3000 系列二維高速投影尺寸測量儀可同時應用于在線與離線的場景，能同步完成 X 軸與 Y 軸方向的測量，例如外徑、高度差等參數的檢測。該系列配備高亮度InGaN綠色 LED 光源與W遠心光學系統，使測量結果具備高重復性，且不易受外界光線干擾。由于采用只成像平行光的 W 遠心鏡頭。即使對象物與鏡頭之間的位置發生變化，CMOS 上的影像大小也不會改變，所以可以實現高精度測量。此外，該系統具備 15 種基礎測量模式與 8 種輔助測量模式，能為各類應用場景提供穩定可靠的測量解決方案。
LS-7000 系列綠色LED數字測微計采用沒有移動部件的CCD和長壽命的LED，打造兼具高速、高精度與高耐用性的測量解決方案。LS-7000 系列所特有的高亮度氮化鎵（GaN）綠色 LED 光源、遠心鏡頭及HL-CCD的光學系統，在傳感器整個使用壽命周期內均可保持高性能運行，無需頻繁維護或重新校準。此外，該系統內置監控 CMOS，可實時顯示測量范圍內目標物的位置，便于操作人員檢查測量位置，或根據需要調整目標物的擺放位置，提高了使用方便性。
光學測微計在目標物體通過發射器和接收器之間時捕捉其輪廓。與常規激光測微計不同，光學測微計采用高強度LED、遠心透鏡和高速CMOS，同時捕捉整個視野的圖像。這有效避免了為保持高精度而需要的移動部件或重新校準。光學測微計有單軸/多軸單元，用于直徑或邊緣位置等一維測量，也有如遠心測量系統這樣的二維單元，提供更靈活的解決方案。
尺寸測量儀 / 外徑測量儀的優點
高速遠心測量系統能夠在無需停止生產線的情況下，瞬間捕捉移動目標的投影圖像，從而在多個位置進行尺寸測量，大大縮短了檢測處理時間。
高強度綠色LED光源、遠心光學系統和高靈敏度CMOS，使TM-X5000 系列能夠在無需停止高速移動目標的情況下，從清晰的輪廓中準確測量尺寸。多樣化的測量工具可以組合使用，支持多個測量點和多種檢測項目。實現全檢且不會影響處理時間，這是僅限離線測量系統難以實現的。
在在線使用遠心測量系統時，由于移動目標的偏移，投影圖像常常會變得模糊或失焦。大景深有效支持解決這一問題，使系統能夠通過捕捉清晰的邊緣圖像實現穩定測量，無需對目標位置進行大幅調整。
發射器和接收器均采用遠心光學系統，使TM-X5000 系列遠心測量系統能夠捕捉真實的邊緣圖像。即使目標物體偏移，也能以±15 mm（0.59英寸）的最大景深實現一致的高精度成像。低畸變鏡頭融合基恩士創新算法，大幅降低對目標位置調整和光照等因素校準的需求。因此，可以在誤差發生前規避因偏移導致的測量誤差和后續的良品率下降。
通過外徑測量系統，可以對線狀、棒狀和帶狀目標（如電線、擠出成型產品和薄片）進行連續的在線尺寸測量。持續曝光實現了不間斷測量，大幅降低漏檢和不良品發生的狀況。
外徑測量系統可以實現連續測量。為了降低漏檢和漏判缺陷風險，穩定的測量起著關鍵作用。采用激光掃描系統的穿透式光學測微計，在微小目標上可能會出現漏檢，因為當目標離開掃描線路徑時，變化無法被檢測到。為了解決這個問題，LS-9000 系列和LS-7000 系列高速高精度數字測微計配備了高強度綠色LED光源，并在曝光時間內對整個視野進行測量。有效減少了臨時數值變化或檢查的遺漏，實現了更精確的測量。
一維光學測微計
綠色LED光以均勻的準直光束發射。當目標物體遮斷該光束時，會在受光元件上形成陰影，測量該陰影即可準確反映目標物體的尺寸。
(A) 監控CMOS
監控CMOS跟蹤工件的傾斜度，自動修正傾斜誤差。
(B) 高速曝光CMOS
專有設計的測量CMOS集成了放大器，以提升性能和速度。
(C) 目標位置CMOS
CMOS測量發射器與接收器之間的位置。
(D) 高強度綠色LED
高強度綠色LED比常規LED光源壽命更長，同時提供高強度且均勻分布的照明。
(E) 高性能聚光鏡
鏡頭單元高效聚焦LED光。
激光掃描測微計
激光照射到旋轉的多面體反射鏡上，光束以固定速度在傳感器的測量范圍內掃描。通過測量光被接收器遮擋的時間來確定外徑等參數。
激光掃描法原理圖
雙遠心輪廓測量系統
發射器通過綠色LED發出準直光，在接收器的CMOS傳感器上投射出陰影。測量通過捕捉到的圖像進行。TM-X5000 系列在發射器和接收器中都配備了遠心鏡頭，助力實現穩定且高精度的測量。
(A) 發射器中的遠心鏡頭
(B) 高亮度InGaN綠色LED
(C) 接收器中的遠心鏡頭
(D) 高靈敏度、高分辨率CMOS
光學測微計是如何工作的？
與接觸式測量儀器類似，光學測微計能夠以高精度測量微小距離。然而，光學測微計（如基恩士的LS-9000 系列和TM-X5000 系列）是利用光進行非接觸式尺寸測量的。
所用光的具體類型通常取決于激光測微計的型號和類型。多數系統通常由一個發射器（如LED）組成，發射一束光或掃描線穿過間隙到達光敏接收器。
當物體放置在光束路徑中時，會阻擋全部或部分光線，從而產生陰影。光學測微計通過分析該陰影，以高精度計算出物體的尺寸。
這種非接觸式微小距離測量方法，使光學測微計能夠在不損傷或變形工件的情況下，測量精密、易碎和柔軟的材料。此外，這一工作原理還使激光測微計能夠實現高速高精度的測量。
哪些行業使用光學測微計？
半導體/電子
在半導體和電子行業，零部件的尺寸可以達到納米級。光學測微計用于精確測量硅片、芯片特征以及電路元件之間的間距。
汽車
汽車行業依賴光學測微計進行質量控制和零部件（如軸、閥門和發動機活塞）的精確測量。非接觸式測量設備確保零部件符合嚴格的規格和尺寸公差，通常精度達到微米級。
航空航天
精度對于航空航天行業至關重要，因此激光測微計被廣泛應用于飛機零部件的生產。它們確保零部件在嚴格的尺寸公差范圍內制造，并能按照設計要求精確裝配。
醫療
醫療設備的生產需要嚴格遵守尺寸規范和各種安全標準，這凸顯了非接觸式測量在防止設備污染方面的重要性。光學測微計用于測量醫療植入物和儀器中使用的小型精密部件。
工程與制造
精密工程和制造需要生產公差非常小的零部件。該行業廣泛使用光學測微計和非接觸式測量技術，應用領域涵蓋專用機械、電子產品，甚至樂器制造。
材料科學
最后，激光測微儀常用于材料科學、研發領域，用于研究材料的特性和行為。其高精度和高準確性使激光測微儀能夠測量在不同條件下可能發生的微小尺寸變化。這促進了對材料膨脹、收縮和變形的研究。
尺寸測量儀 / 外徑測量儀的導入案例
TIG焊接機器人鎢電極尖端的輪廓檢測
長時間連續運行焊接機器人會導致電極尖端的輪廓（角度或彎曲）發生變形，從而導致焊接失敗。在焊接機器人工作間內安裝TM-X5000 系列遠心測量系統。考慮到電極尖端所承受的負載，每連續焊接50次時，增加一個動作，使電極尖端通過TM-X5000 系列的透射光。即使目標在移動，TM-X5000 系列也能以清晰的圖像測量輪廓，因此能夠準確捕捉電極輪廓的變化，防止焊接失敗，同時有效減少對加工時間的影響。除了焊接設備外，該系統還可應用于各種機器人和自動化設備工具的輪廓檢測。
噴油器多點外徑測量
噴油器由多個部件組裝而成，因此檢測時需要在多個位置測量外徑。常規的外徑測量系統安裝成本高，并且由于需要安裝多個設備或移動測量系統來測量所有點，導致檢測處理時間增加。此外，為了保證測量系統的精度，要求對移動機構進行維護，這需要耗費時間和精力。遠心測量系統可以在視野范圍內瞬間測量多個點的外徑，并且能夠同時檢測同軸度等多個項目。
玻璃基板（透明目標）的定位
玻璃基板的對準需要高精度，常規情況下需要由視覺系統來實現。然而，透明目標的定位較為困難，為了在保持高精度的同時提高處理速度，往往需要復雜的預對準和校準。LS-9000 系列高速光學測微儀除了具備兩級邊緣檢測閾值設定外，還提供了透明目標的測量模式，即使在處理薄玻璃基板的邊緣輪廓時，也能實現簡單應用下的穩定測量和定位。
尺寸測量儀 / 外徑測量儀相關的常見問題
TM-X5000 系列遠心測量系統的曝光時間僅為100微秒（0.1毫秒），能夠在無需停止高速生產線的情況下，快速捕捉清晰的二維投影圖像，一次性同時測量多達100個項目。系統提供100多種多樣化的工具。這些工具可以組合使用，實現復雜輪廓的外徑、寬度、高度和半徑的批量測量，以及例如通過在線捕獲的投影圖像，對多個螺紋的螺距、高度、角度等進行測量。
TM-X5000 系列遠心測量系統操作直觀，用戶只需選擇圖標即可組合基本工具、元素工具、輔助工具、應用工具和GD&T工具，設置所需的測量項目。在GD&T工具中，可以選擇以下項目，并與其他工具組合，用于對各種圖紙指示進行在線檢測：
- 形狀公差:直線度和圓度
- 方向公差:垂直度和平行度
- 位置公差:同心度
支持在線檢測所需的多種測量，包括用于產品識別的主件比對和用于外觀檢測的異物距離測量。
LS-9000 系列高速光學測微計標配有氣體吹掃裝置，具備符合IP67標準的耐環境設計。該產品對蒸汽、粉塵、油類、霧氣等污染物、沖擊和溫度變化具有很高的耐受性，即使在惡劣環境下也能實現穩定的外徑測量。安裝在各種工序后，可持續進行持續穩定的曝光測量，實現實時識別和及時處理異常。由于可在工序中進行測量，有效避免大量不良品在后續檢測中被發現，從而提升了各類環境下的良品率。
光學和激光測微計以高精度著稱，LS-9000 系列可檢測最小0.08毫米（80微米）的物體，精度達到±2微米。在大多數情況下，高級光學和激光測微計的精度通常在微米級，范圍為0.1微米至10微米。這種高精度使光學和激光測微計在半導體制造、精密工程等對精確測量有嚴格要求的行業中頗具價值。
雖然這兩種系統都用于精密測量，但它們在操作原理和應用上有根本性的不同。光學測微計使用激光光源來測量特定物體。光線被投射到被測物體上，物體的陰影或輪廓被投射到光接收器上；陰影的大小就是測量的依據。因此，光學和激光測微計能夠提供快速且高度精確的測量。
另一方面，背光視覺系統依靠背光來照亮物體，從而形成清晰的輪廓。但與使用接收器收集數據并進行處理不同，背光視覺系統中的輪廓是由攝像頭捕捉的，然后通過軟件處理圖像來測量物體。不可否認，這些系統非常適合測量復雜的二維尺寸或用于質量控制，但與光學測微計相比，它們的速度明顯較慢，精度也較低。
這兩種設備都屬于激光測量產品系列，但各自有其獨特的優勢。激光測微計通常更快，因為它們可以在一次掃描或拍攝中測量物體的整個輪廓。這使得它們非常適合對速度要求高的在線工藝流程。而激光掃描測微計則依靠移動的激光束在物體上移動并進行掃描。這方面有一個優勢，因為激光掃描能夠提供詳細的輪廓測量，特別是在掃描復雜幾何形狀和精細表面時。但與在線激光測微計相比，它們的速度明顯較慢，并且由于有移動部件，需要維護和保養。
光學測微計具有很強的多功能性，能夠測量各種各樣的物體。這包括圓柱形物體，如電線、棒材和管材，也包括透明和不透明的物體，如玻璃或金屬板。還可以測量電子元件、半導體材料、光纖以及其他需要采用非接觸式測量方法以防止工件損壞或污染的材料。不過，盡管光學測微計可測量的材料種類繁多，仍需確保被測物體的尺寸在測微計的測量范圍之內。
![檢測方法與測量技術 [電纜/光纖]](/img/asset/AS_102050_L.jpg)
