對(duì)于精密測(cè)量設(shè)備而言，核心部件的用材質(zhì)量直接影響設(shè)備性能與使用壽命，ZYGO 3D 光學(xué)輪廓儀 ZeGage Pro 在關(guān)鍵部件選材上嚴(yán)格把控，搭配成熟的技術(shù)設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出穩(wěn)定可靠的性能，為各行業(yè)測(cè)量工作提供有力支持。
核心部件用材解析
ZeGage Pro 的核心部件選用行業(yè)內(nèi)優(yōu)質(zhì)材料，從光學(xué)系統(tǒng)到機(jī)械結(jié)構(gòu)，每一處選材都圍繞 “穩(wěn)定"“耐用"“精準(zhǔn)" 三個(gè)核心目標(biāo)，確保設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行中的性能表現(xiàn)。
在光學(xué)系統(tǒng)部分，核心的干涉物鏡鏡片采用低色散光學(xué)玻璃。這種玻璃經(jīng)過(guò)特殊工藝加工，能有效減少光線傳播過(guò)程中的色散現(xiàn)象，保證不同波長(zhǎng)光線的傳播路徑一致性，為精準(zhǔn)獲取干涉信號(hào)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，鏡片表面鍍有多層抗反射膜，膜層采用高硬度材料，不僅能降低光線反射損耗（反射率可控制在 1% 以下），還能抵抗平常清潔過(guò)程中的輕微摩擦，延長(zhǎng)鏡片使用壽命。光源組件則采用高穩(wěn)定性 LED 燈珠，燈珠封裝材料選用耐高溫的陶瓷材質(zhì)，可在設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中有效散熱，避免溫度過(guò)高導(dǎo)致光源亮度衰減，確保照明強(qiáng)度始終保持穩(wěn)定，減少因光源波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，設(shè)備的主體框架采用高強(qiáng)度鋁合金型材，通過(guò)一體成型工藝制造。鋁合金材料兼具輕量化與高剛性特點(diǎn)，框架整體重量控制在 30kg 以內(nèi)，方便搬運(yùn)與安裝，同時(shí)能有效抵抗外界振動(dòng)干擾，為內(nèi)部精密部件提供穩(wěn)定支撐。測(cè)量臺(tái)面則選用不銹鋼材質(zhì)，表面經(jīng)過(guò)精密研磨處理，平面度誤差可控制在 5μm/m 以內(nèi)。不銹鋼材質(zhì)具有良好的耐磨性與抗腐蝕性，即使在頻繁放置、取下工件的使用場(chǎng)景中，也能長(zhǎng)期保持臺(tái)面平整度，避免因臺(tái)面磨損影響測(cè)量基準(zhǔn)精度。
核心的壓電掃描單元，其驅(qū)動(dòng)元件采用高性能壓電陶瓷。這種壓電陶瓷具有優(yōu)異的位移線性度與響應(yīng)速度，在電壓控制下可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的精準(zhǔn)位移，且長(zhǎng)期使用過(guò)程中性能衰減緩慢，確保掃描過(guò)程的穩(wěn)定性與重復(fù)性。掃描單元的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)則采用精密滾珠導(dǎo)軌，導(dǎo)軌材質(zhì)為高硬度合金鋼，表面經(jīng)過(guò)特殊潤(rùn)滑處理，不僅能減少運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦阻力，還能降低磨損，延長(zhǎng)導(dǎo)軌使用壽命，保證掃描過(guò)程的順暢與精準(zhǔn)。
實(shí)際應(yīng)用中的性能表現(xiàn)
在電子元件制造場(chǎng)景中，ZeGage Pro 可對(duì)芯片引腳的表面粗糙度與高度尺寸進(jìn)行測(cè)量。以常見(jiàn)的 QFP（四方扁平封裝）芯片為例，其引腳寬度通常在 0.3mm-0.5mm 之間，高度誤差要求控制在 5μm 以內(nèi)。ZeGage Pro 通過(guò)搭配 20 倍物鏡，可清晰捕捉引腳表面的微觀紋理，測(cè)量出的粗糙度參數(shù)（Ra）重復(fù)性誤差小于 0.05nm，高度尺寸測(cè)量誤差小于 1μm，能準(zhǔn)確識(shí)別引腳高度超差、表面劃痕等缺陷，幫助企業(yè)及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝，減少不良品產(chǎn)出。
在光學(xué)鏡片加工領(lǐng)域，針對(duì)凸透鏡的面型誤差測(cè)量，ZeGage Pro 展現(xiàn)出出色的性能。以直徑 50mm 的平凸透鏡為例，其面型誤差要求控制在 λ/4（λ=632.8nm）以內(nèi)。ZeGage Pro 通過(guò)相干掃描干涉技術(shù)，可快速獲取鏡片表面的三維形貌數(shù)據(jù)，計(jì)算出面型誤差數(shù)值，測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)設(shè)備的對(duì)比誤差小于 λ/20，能為鏡片加工過(guò)程中的精度調(diào)整提供準(zhǔn)確依據(jù)，助力企業(yè)生產(chǎn)出符合高光學(xué)性能要求的鏡片產(chǎn)品。
在醫(yī)療器械制造場(chǎng)景中，針對(duì)人工關(guān)節(jié)的球面表面粗糙度測(cè)量，ZeGage Pro 同樣表現(xiàn)優(yōu)異。人工關(guān)節(jié)球面的粗糙度（Ra）要求通常控制在 0.02μm 以內(nèi)，ZeGage Pro 通過(guò)優(yōu)化的測(cè)量參數(shù)設(shè)置，可精準(zhǔn)測(cè)量出球面不同區(qū)域的粗糙度數(shù)值，測(cè)量重復(fù)性誤差小于 0.002μm，能有效幫助制造商監(jiān)控產(chǎn)品表面質(zhì)量，確保人工關(guān)節(jié)在使用過(guò)程中具有良好的耐磨性與生物相容性。
不同場(chǎng)景的適配方案
針對(duì)不同行業(yè)的使用場(chǎng)景特點(diǎn)，ZeGage Pro 提供靈活的適配方案。在生產(chǎn)車間等振動(dòng)較為明顯的場(chǎng)景中，可搭配專用的防震臺(tái)使用。防震臺(tái)采用空氣彈簧減震結(jié)構(gòu)，能有效過(guò)濾頻率在 2Hz-100Hz 范圍內(nèi)的振動(dòng)干擾，使設(shè)備在振動(dòng)環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的測(cè)量性能。
對(duì)于需要進(jìn)行大批量工件測(cè)量的場(chǎng)景，ZeGage Pro 可集成自動(dòng)化上下料系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括機(jī)械臂、工件定位裝置與輸送軌道，可實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)抓取、定位與輸送，減少人工操作步驟，提高測(cè)量效率。以電子元件批量檢測(cè)為例，自動(dòng)化系統(tǒng)可將單個(gè)工件的測(cè)量周期從人工操作的 3 分鐘縮短至 1 分鐘以內(nèi)，大幅提升檢測(cè)效率，滿足企業(yè)大批量生產(chǎn)的質(zhì)檢需求。
在實(shí)驗(yàn)室等對(duì)測(cè)量環(huán)境要求較高的場(chǎng)景中，ZeGage Pro 可搭配恒溫恒濕罩使用。恒溫恒濕罩能將設(shè)備周圍環(huán)境溫度控制在 23℃±0.5℃，濕度控制在 50%±5%，避免溫度與濕度波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，為高精度科研實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的測(cè)量條件。
無(wú)論是核心部件的優(yōu)質(zhì)用材，還是實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性能，亦或是靈活的場(chǎng)景適配方案，ZeGage Pro 都展現(xiàn)出對(duì)精密測(cè)量需求的深度契合，為各行業(yè)用戶提供可靠的測(cè)量解決方案，助力企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
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