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工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字檢驗(yàn)顯微鏡

時(shí)間:2023-06-27 09:59:26 來源: 點(diǎn)擊:

  

  如何選擇合適的顯微鏡,幫助用戶實(shí)現(xiàn)高效的工作流程?

  本文討論了顯微分析和質(zhì)量控制的選擇。(QC)還有故障分析(FA)和研發(fā)(R&D)客戶在使用數(shù)字顯微鏡之前應(yīng)該考慮的問題。關(guān)鍵是要提前充分了解汽車、電子、機(jī)械工程、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)的應(yīng)用要求和客戶需求。顯微鏡的解決方案不僅要幫助用戶實(shí)現(xiàn)高效可靠的顯微分析,QC、FA和R&D工作也應(yīng)易于操作,滿足用戶需求,并便于報(bào)告和共享結(jié)果。

  為什么要使用數(shù)字檢測顯微鏡?

  如今,汽車、運(yùn)輸、電子、機(jī)械工程、醫(yī)療設(shè)備等許多行業(yè)越來越多地選擇以工作流程為核心的生產(chǎn)流程。此舉是為了制造性能更好、使用壽命更長的商品,在滿足日益嚴(yán)格的質(zhì)量規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)的前提下,仍然保持制造過程的經(jīng)濟(jì)性。

  工業(yè)生產(chǎn)與生產(chǎn),工藝技術(shù),質(zhì)量控制與保證(QC/QA)、故障分析(FA)、產(chǎn)品創(chuàng)新,或者研發(fā)(R&D)顯微鏡通常需要檢查零件。顯微鏡的功能在檢測效率上可以有很大的差異[1,2]。更多關(guān)于選擇常規(guī)檢測顯微鏡考慮的信息,讀者可以查看參考文件1。

  使用數(shù)字顯微鏡可以檢查、記錄和深入分析零件,以高效、可靠和符合人體工程學(xué)的方式確認(rèn)是否符合產(chǎn)品規(guī)格[2,3]。數(shù)字顯微鏡直接顯示在顯示屏上,而不是目鏡。

  若決定使用數(shù)碼顯微鏡進(jìn)行顯微分析,用戶應(yīng)確定顯微鏡的光學(xué)性能和定制性能能滿足顯微分析,QC、FA和R&D的需要。下面討論了客戶需要考慮的主要因素,以幫助用戶選擇顯微分析所需的數(shù)字顯微鏡。

  需要考慮的問題

  放大倍率和分辨率

  從宏觀整體到微觀細(xì)節(jié),有些部件需要進(jìn)行微觀分析:從宏觀(>2mm)到細(xì)觀(2mm到500μm),再次進(jìn)入微觀(50微米至1微米)[參考圖1]。

  照片

  圖1:這個(gè)圖表顯示了使用顯微鏡進(jìn)行顯微分析時(shí)定義的長度比例。

  鑒于數(shù)碼顯微鏡的性能,以下是顯微分析這些尺寸比例時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素[1]:

  為了呈現(xiàn)細(xì)微或微觀比例的細(xì)微細(xì)節(jié),充分提高放大倍率和分辨率。

  擴(kuò)大范圍,方便用戶快速從零件示意圖轉(zhuǎn)移到觀察細(xì)節(jié)(參照下面的例子)

  顯微鏡的性能也取決于光學(xué)器件對(duì)偏色和圖像平整度的校準(zhǔn)能力,例如復(fù)消色差校準(zhǔn)和平面誤差校準(zhǔn)[1]。

  主要應(yīng)用領(lǐng)域

  同樣重要的是確定數(shù)字顯微鏡的主要應(yīng)用領(lǐng)域。以下是顯微分析和質(zhì)量控制的列表。(QC)、故障分析(FA)和研發(fā)(R&D)的行業(yè)。

  在線,隨機(jī),或離線質(zhì)量控制(QC)

  在大多數(shù)情況下,生產(chǎn)過程中的顯微分析和在線和隨機(jī)QC將直接在操作現(xiàn)場進(jìn)行,以檢測產(chǎn)品是否存在任何缺陷或異常??焖贆z查或選擇生產(chǎn)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),有助于確保產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。離線QC通常在生產(chǎn)活動(dòng)的不同階段進(jìn)行,但為了進(jìn)一步減少甚至清除不符合特定規(guī)格的檢測產(chǎn)品,離線QC的頻率低于在線或隨機(jī)QC,通常需要對(duì)零件進(jìn)行更詳細(xì)的調(diào)查。

  快速檢查或深入分析(FA或FA)R&D)

  FA來源于生產(chǎn)或服務(wù)時(shí)期,以及原型設(shè)計(jì)和產(chǎn)品研發(fā)(R&D),有時(shí)可能需要快速檢查或深入分析零件??焖贆z查或深入分析可用于分析故障的根本原因,也可用于研發(fā)階段的原型研究。根本原因分析通常需要詳細(xì)評(píng)估一個(gè)或多個(gè)零件或連接,以便清楚地了解產(chǎn)品故障的原因。在產(chǎn)品開發(fā)過程中,原型設(shè)計(jì)一般可以快速檢查或深入分析零件和連接,從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn),進(jìn)而驗(yàn)證產(chǎn)品特性,高效投入生產(chǎn)。

  數(shù)碼顯微鏡提高顯微分析效率

  適當(dāng)?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域

  可以通過選擇合適的數(shù)碼顯微鏡(參照下圖2和表1)來滿足用戶對(duì)顯微分析的需求,QC、不同的FA和R&D需求。

  Emspira3數(shù)碼顯微鏡有利于高效顯微分析、基礎(chǔ)分析和記錄在線或隨機(jī)QC,同時(shí)宏觀觀察(>2mm到500)μm)FA和R&D的快速檢查比例實(shí)現(xiàn)。

  DVM6數(shù)字顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)高效的顯微分析、詳細(xì)的分析和記錄,確保FA和R&D在細(xì)節(jié)到微觀(2mm到1微米)的比例上離線QC和深入分析。

  使用Emspira3或DVM6數(shù)碼顯微鏡時(shí),該圖表顯示了相應(yīng)的比例范圍。對(duì)每個(gè)顯微鏡來說,在選擇最合適的解決方案以幫助優(yōu)化工作流程時(shí),應(yīng)考慮每個(gè)顯微鏡的具體優(yōu)點(diǎn)。

  在應(yīng)用領(lǐng)域,數(shù)碼顯微鏡

  快速檢查在線或隨機(jī)QC/FA或R&D工作

  深入分析離線QC/FA或R&D工作

  Emspira3

  DVM6

  從宏觀到細(xì)觀(>2mm到50μm)

  仔細(xì)觀察微觀(2mm到1微米)

  表1:適用于使用Emspira3和DVM6數(shù)字顯微鏡進(jìn)行顯微分析和質(zhì)量控制(QC)、故障分析(FA)和研發(fā)(R&D)應(yīng)用領(lǐng)域。

  數(shù)碼顯微鏡的優(yōu)點(diǎn)

  下表2顯示了Emspira3或DVM6數(shù)字顯微鏡給用戶帶來的不同優(yōu)勢(shì)。

  Emspira3

  DVM6

  組件的大面積(最大面積=76)可以在概覽中的單個(gè)圖像中看到×43mm)

  光學(xué)、照明、傾斜角度、相機(jī)設(shè)置等重要參數(shù)都可以通過編碼系統(tǒng)輕松存儲(chǔ)和快速調(diào)用,

  為了以更高的放大倍率和分辨率呈現(xiàn)細(xì)節(jié),快速放大感興趣的區(qū)域。

  利用XYZ多種載物臺(tái)快速、快速地查看零件細(xì)節(jié):該載物臺(tái)既可手動(dòng)移動(dòng),又可電動(dòng)控制。

  即使在單獨(dú)的運(yùn)行模式下,也可以在沒有計(jì)算機(jī)的情況下分析、比較和共享數(shù)據(jù)。

  采用集成傾斜支架和各種光學(xué)對(duì)比方法(如LED環(huán)形燈和同軸照明),可以快速呈現(xiàn)難以看到的零件細(xì)節(jié);完全集成,無需在使用過程中臨時(shí)安裝

  使用編碼變焦光電器件,確保得到正確的結(jié)果。

  使用拓展景深(EDoF)與XYZ拼湊技術(shù)相比,對(duì)于高度差較大的區(qū)域,可以快速獲得大型拼湊示意圖

  堅(jiān)固的IP21外殼可以保護(hù)內(nèi)部的光學(xué)設(shè)備和機(jī)械設(shè)備,保證能在工業(yè)環(huán)境中長期工作。

  物鏡通過滑動(dòng)快速更改;從最小放大倍率快速切換到最大放大倍率

  選擇減少細(xì)菌傳播風(fēng)險(xiǎn)的抑菌表面

  只要使用自動(dòng)對(duì)焦功能開始研究,就可以在保持圖像清晰對(duì)焦的同時(shí)瀏覽樣品。

  最高分辨率為3微米(337線對(duì)//mm)

  最高分辨率為0.42μm(2,366線對(duì)/mm)

  使用1,200萬像素相機(jī)傳感器獲得清晰的圖像。

  使用1,000萬像素相機(jī)傳感器獲得清晰的圖像

  表2:在顯微分析、質(zhì)量控制、FA和R&D方面,Emspira3和DVM6數(shù)碼顯微鏡具有優(yōu)勢(shì)。

  QC在線、隨機(jī)或離線示例:

  顯微分析電子設(shè)備

  在線或隨機(jī)QC

  當(dāng)使用在線QC檢查缺陷或錯(cuò)誤時(shí),顯微鏡一般可用于:

  獲取零件的總體示意圖,降低放大倍率。

  對(duì)零件感興趣的區(qū)域進(jìn)行快速放大,后者需要在較高的放大倍率下進(jìn)行更詳細(xì)的檢查,以便查看細(xì)節(jié)。

  顯示了用數(shù)碼顯微鏡(如Emspira3)記錄的硬盤部件圖像,這是一個(gè)在線或隨機(jī)QC的潛在案例。在這種情況下,我們可以看到硬盤磁盤或磁盤讀寫頭和驅(qū)動(dòng)臂(圖3a)的示意圖。然后,通過輕松快速地增加變焦指數(shù),可以記錄讀寫頭和驅(qū)動(dòng)臂的圖像(圖3b),然后在較高的放大倍率下出現(xiàn)劃痕(缺陷)進(jìn)行記錄。


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