在精密制造領域,透明材料(如玻璃、樹脂、薄膜等)的檢測一直是行業痛點。傳統的接觸式測量易造成表面劃傷,而普通光學影像儀又因材料透光、反光、折射等問題,難以捕捉清晰的邊緣輪廓。如何實現透明材料的非接觸、測量?近年來,隨著二次元影像儀在光學系統、算法補償及多模態檢測技術上的突破,這一難題終于迎來系統性解決方案。
透明材料的物理特性對光學測量提出了三大挑戰:
邊緣模糊:光線穿透材料導致邊界對比度低,傳統影像儀無法識別真實輪廓;
多重反射干擾:材料表面與底面反射光疊加,形成“鬼影",干擾尺寸計算;
折射率偏差:光線在透明介質中傳播路徑改變,引發測量值系統性誤差。
以手機屏幕玻璃檢測為例,傳統影像儀的測量誤差可達±20μm,良品率不足80%,而人工復檢效率極低(每人每天僅能檢測200-300片)。
針對上述問題,新一代二次元影像儀通過三大創新實現技術突圍:
1. 多光譜混合照明技術
同軸光+低角度環形光組合:通過調節不同波段光源的強度比例,抑制透明材料內部雜散光。
偏振濾光模塊:消除表面反光干擾,使攝像頭能清晰捕捉亞微米級劃痕。
2. 環境穩定性增強設計
恒溫防震機臺:將溫度波動控制在±0.5℃內,避免熱膨脹引起的基準漂移;
主動式防塵罩:通過氣流循環系統減少粉塵附著,確保鏡頭長期清潔。
案例1:手機曲面玻璃輪廓檢測
某頭部手機廠商采用升級版影像儀后,單次測量時間從120秒縮短至18秒,檢測精度達±1μm,良品率從82%提升至98%,年節省返工成本超600萬元。
案例2:光學鏡片中心厚度測量
通過加載透明材料專用檢測程序,影像儀可自動識別鏡片曲率中心,厚度測量重復性達0.8μm(Cpk≥1.67),替代傳統干涉儀,設備投資降低70%。
近年來,國產二次元影像儀廠商通過自研多光譜成像引擎與AI算法庫,已突破透明材料檢測技術壁壘。
隨著柔性顯示、Mini LED等新技術興起,玻璃(<0.1mm)、透明納米復合材料的檢測需求激增。下一代影像儀將融合共聚焦顯微技術,實現材料表面形貌與內部結構的三維同步測量,進一步拓展非接觸檢測的邊界。
結語
從“看不清"到“測得準",二次元影像儀的技術進化史,正是一部透明材料制造精度躍遷的縮影。在智能化、高精度、國產替代的三重驅動下,這場光學測量的革命,將持續為精密制造注入新動能。
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