Лазер и веб-камера объединились для Micron

Jan 05, 2024

Если вы хотите измерить длину, ширину или глубину объекта, для этой работы существует множество инструментов. Вы можете начать с рулетки, перейти к штангенциркулю, если вам нужна большая точность, или, может быть, даже к микрометру, если это действительно важный размер. Но что, если вы хотите знать, насколько что-то плоское? Есть ли что-нибудь, кроме линейки и глазного яблока, для оценки плоскостности поверхности?

Как оказалось, есть: веб-камера за 15 долларов и дешевый лазерный уровень сделают всю работу, а также немного домашнего программного обеспечения и немного терпения. По крайней мере, это то, что [Брайан Ховард] придумал, чтобы помочь ему оценить плоскостность портала, который он изготовил для большого станка с ЧПУ, над которым он работает.

Портальная стрела изготовлена ​​из стальной трубы — товарного продукта с множеством размеров. Чтобы измерить микроскопические холмы и впадины по длине луча, [Брайан] прикрепил веб-камеру без объектива к металлическому блоку. Дешевый лазерный уровень установлен таким образом, чтобы скользить по верхней части луча и светить на датчик изображения камеры.

На ноутбуке изображения луча преобразуются в профиль интенсивности, пик которого определяется аппроксимацией кривой Гаусса. Местоположение пика на датчике фиксируется в различных точках поверхности, что приводит к построению карты микроскопических холмов и впадин вдоль луча.

Как видно на видео после перерыва, результаты [Брайана] при такой быстрой расстановке впечатляют. Несмотря на некоторое колебание лазерного луча благодаря механизму автоматического выравнивания, он смог просканировать всю длину луча, который выглядит так, будто его длина превышает метр, и измерить плоскостность с разрешением в пару микрон. Спойлер: балка требует некоторой доработки. Но теперь [Брайан] знает, где и насколько нужно царапать и выравнивать поверхность, что намного лучше, чем гадать.