先進制造技術 課件 第五章 先進檢測技術

第五章先進檢測技術Advancedtesttechnology先進制造技術Contents5.1先進檢測技術概述5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術5.5本章小節(jié)5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備5.4納米級測量技術5.1先進檢測技術概述-3--4-5.1先進檢測技術概述先進制造技術檢測技術是現(xiàn)代制造系統(tǒng)運行質量保證體系的核心環(huán)節(jié)，不僅涉及數(shù)據(jù)信息的獲取、分析和評定，還包括實時監(jiān)控制造過程中可能出現(xiàn)的問題。高精度的檢測設備和技術是現(xiàn)代加工技術與裝備的核心部分，成為提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量的關鍵因素。發(fā)展趨勢精密化極端化集成化智能化網(wǎng)絡化數(shù)字化虛擬化三維數(shù)字化工廠-5-5.1先進檢測技術概述先進制造技術先進檢測技術是一門集光學、電子、傳感器、圖像、制造及計算機技術為一體的綜合性交叉學科，它與精密加工技術相輔相成，要求測量誤差比加工誤差高一個數(shù)量級。先進檢測技術致力于在加工過程中及加工完成后對產(chǎn)品尺寸和性能的實時監(jiān)測和評估，與精密加工技術的發(fā)展的重要支撐?！案邫n數(shù)控機床與基礎制造裝備”專項中國高檔數(shù)控機床企業(yè)-6-5.1先進檢測技術概述先進制造技術雙頻激光干涉儀測量準確度高，測量范圍大，常用于超精密機床作位置測量和位置控制測量反饋元件設備。研究方向：研制以激光干涉為基礎的數(shù)控轉臺測量儀、以激光差動干涉為原理的數(shù)控機床插補誤差測量儀。裝置結構測量原理掃描顯微測量方法主要用于測量表面的微觀形貌和尺寸，用極小的探針對被測表面進行掃描測出表面的三維微觀立體形貌。X射線干涉顯微測量技術是近年來新發(fā)展的納米測量技術，是一種測量范圍大，較易實現(xiàn)的納米級測量方法。-7-掃描顯微測量技術5.1先進檢測技術概述先進制造技術計算機全息術原理工作原理成像原理重要標志：精密檢測儀器進入生產(chǎn)現(xiàn)場已成為先進制造系統(tǒng)。研究重點和熱點問題：精密與超精密檢測技術及誤差補償技術、加工檢測一體化。發(fā)展方向：高分辨力、高準確度和高可靠性。-8-在線檢測技術5.1先進檢測技術概述先進制造技術使用光纖探針的在線晶圓檢測設備全自動晶圓探針臺-9-檢測計量技術5.1先進檢測技術概述先進制造技術發(fā)展動力：現(xiàn)代制造企業(yè)需要強化具有自主創(chuàng)新技術的產(chǎn)品開發(fā)能力和制造能力。檢測費用：在汽車制造行業(yè)，用于測試儀器及測試計量的費用約占產(chǎn)品成本的10%，在微電子制造行業(yè)高達25%。CIMT高精度測量機展品國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略研究交流會議現(xiàn)場我國提出科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”，目標是圍繞航空航天、船舶、發(fā)電設備、汽車、電子及通信設備等制造業(yè)的迫切需要，提升裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力和核心競爭力。-10-5.1先進檢測技術概述先進制造技術發(fā)展特點精密檢測與極端檢測需求不斷增加檢測系統(tǒng)的網(wǎng)絡化與智能化檢測信息的集成與多信息融合加工精確度提高到0.001mm，幾何量測量精度提高到0.01-0001μm，尺寸測量范圍達到40個數(shù)量級，在線檢測與機電系統(tǒng)的集成化。性價比得到提高，儀器資源得到延伸。測量信息種類多、信息量大信息可靠、快速傳輸和高效管理消除各種被測量之間的相互干擾-11-先進檢測技術類型5.1先進檢測技術概述先進制造技術高端測量儀器一般依賴于某種先進測量原理、工藝或算法等，以實現(xiàn)高精確度和準確度、高穩(wěn)定性、高可靠性等目標。按測量時被測表面與計量器具的測頭是否接觸可分為接觸式和非接觸式。光學測量可分為相干和非相干兩類。由于光學測量以其非接觸、高效率、高準確度、可溯源和易于實現(xiàn)自動化的特點，長期以來一直是測量技術研究的熱點。三坐標測量機超聲波測厚儀光學影像測量儀-12-掃描探針顯微技術5.1先進檢測技術概述先進制造技術掃描探針顯微技術指利用探針與樣品間的不同作用原理探測物體表面相關性質的方法。掃描隧道顯微鏡(Scanningtunnelmicroscope,STM)和原子力顯微鏡(Atomicforcemicro?scope,AFM)等，統(tǒng)稱為掃描探針顯微鏡(Scanningprobemicroscope,SPM)。近年來，基于AFM的靜電力、摩擦力、磁力、剪切力等掃描力顯微術發(fā)展很快，可以分別應用于非導體、磁性物質甚至有機生物體等表面的納米級測量。AFM裝置設備AFM工作原理STM裝置設備-13-共焦顯微成像及測量技術5.1先進檢測技術概述先進制造技術共焦顯微鏡(Confocalmicroscope)基本裝置于20世紀50年代中后期由美國哈佛大學M.Minsky研制，并于1957年申請了美國發(fā)明專利。共焦顯微鏡采用點照明、點掃描、點探測，實現(xiàn)三點共軛聚焦成像，具有高橫向分辨率和軸向光學層析能力，因而成為20世紀顯微光學領域所取得的最重大的發(fā)明之一。應用領域：生物醫(yī)學、工業(yè)檢測、精密工程和材料科學。激光掃描熒光共焦顯微鏡裝置設備工作原理成像效果-14-三維形貌測試技術5.1先進檢測技術概述先進制造技術幾何量測試技術方法，在模具、逆向工程、質量控制等方面有著廣泛應用。研究方向：現(xiàn)場測試（使用簡便、精度高、速度快）；量程擴大（向微納和超大尺寸兩端延伸）機器人測試技術機器人是一類具備全部自由度、運動形式靈活、高度柔性的自動化設備。目前，能夠實現(xiàn)0.04mm的重復定位精度。光學3D表面輪廓儀測量機器人-15-計算機視覺測試技術5.1先進檢測技術概述先進制造技術基于計算機視覺的測試技術是一種將計算機視覺、圖像處理和測試技術相結合的光學測試方法，具有非接觸、可實時在線、精度高、信息量豐富等優(yōu)點。目前被認為是實現(xiàn)在線精密測試的一種最有效手段，重點研究物體的幾何尺寸及物體的位置測量，如轎車車身三維尺寸的測量、模具等三維面形的快速測量、大型工件同軸度測量、共面性測量等。在視覺測試系統(tǒng)中，圖像識別處理技術已經(jīng)成為測試技術中的重要課題之一。機器視覺檢測系統(tǒng)缺陷識別處理-16-無損檢測技術5.1先進檢測技術概述先進制造技術材料的某些物理量由于有缺陷會發(fā)生變化,通過無損檢測測量這些變化量，從而判斷材料內(nèi)部是否存在缺陷。常用的無損檢測方法主要包括磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測、超聲檢測、X射線檢測等方法。無損檢測是工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)質量控制、節(jié)約材料、改進工藝和提高勞動生產(chǎn)率的重要手段，也是設備安全運行的重要檢測手段。超聲波檢測技術超聲波檢測原理-17-5.1先進檢測技術概述先進制造技術先進測量儀器的現(xiàn)狀和制約我國機械制造中測量領域存在的問題自主創(chuàng)新能力差，原創(chuàng)技術少。在己有主流的各類測量技術及儀器設備中，很少有我們自己的原創(chuàng)技術。高端、高附加值測量儀器設備幾乎空白。當前主流行業(yè)應用中的高增儀器設備，國內(nèi)品牌被排斥在外。測量儀器(裝置)本身的可靠性差?，F(xiàn)有國內(nèi)高檔產(chǎn)品的可靠性指標(平均無故障時間)與國外產(chǎn)品相比，大致要差1~2個數(shù)量級。測量設備的性能、功能落后。目前國外智能化測量程度相當高，網(wǎng)絡化已經(jīng)進入了實用階段，而我國基本上處于起步階段。缺乏針對使用對象開發(fā)的專用解決方案。國外的發(fā)展趨勢是開發(fā)與應用對象緊密結合的個性化解決方案，而我國目前的研發(fā)力量主要集中在高校和科研院所。-18-5.1先進檢測技術概述先進制造技術先進光學元件檢測的要求和難點光學檢測作為光學科學與工程的重要組成部分，難題在于大中型光學元件。大中型光學鏡面的加工一般經(jīng)歷銑磨、研磨、拋光等階段。銑磨階段以坐標測量機為主；研磨階段采用激光位移傳感器，或開發(fā)大范圍、高精度的坐標測量機；拋光階段表面粗糙度采用波面干涉儀測量。能否銜接銑磨、研磨和拋光三個階段之間的檢測和加工，是制約大中型光學鏡面推廣應用的一個關鍵技術。光學檢測技術要求光學材料種類越來越多，光學元件的面形越來越復雜光學元件的口徑跨度大，且口徑逐漸大型化對光學元件的高中低頻面形誤差要求更嚴格，接近甚至達到納米級水平-19-5.1先進檢測技術概述先進制造技術由于光學元件的口徑、面形和材料不同，在不同的制造階段，甚至在同一個制造階段，為實現(xiàn)其面形誤差以及亞表面質量的檢測，均可能采用不同的測量技術和設備?；谧鴺说臏y量方法使用范圍：研磨和粗拋光階段面。典型應用：美國亞利桑那大學開發(fā)的大型非球面鏡的擺臂式輪廓測量方法（極坐標測量法或傾斜輪廓儀測量法）、直角坐標測量方法（線性輪廓儀、最經(jīng)典）?；诟缮娴臏y量方法使用范圍：光學元件最終拋光階段面形檢測。典型應用：波前均方根值（RMS=E）、能量譜密度（PSD）特征曲線。線激光輪廓儀擺臂式輪廓儀波前均方根值能量譜密度特征曲線5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備-20--21-光學輪廓儀激光輪廓儀白光干涉式輪廓儀掃描電子顯微鏡觸針式表面輪廓儀先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備輪廓儀輪廓儀是一種能夠測量物體輪廓的測量儀器，可以測量物體的形狀和尺寸，還可以幫助檢測物體表面的形位特征。在測量形狀和尺寸方面，輪廓儀的分辨率可以達到亞微米級別，這使得它成為了許多工業(yè)領域進行質量控制和產(chǎn)品檢驗的重要工具之一。光學表面輪廓儀采用激光光源和光學成像系統(tǒng)，可以對物體進行非接觸式、高精度的三維測量，適用于復雜形狀的物體。激光輪廓儀則使用激光束作為測量光源，可以對被測物體表面進行快速、高精度的測量，適用于大批量生產(chǎn)中的檢測。-22-測量原理分光鏡被測樣品光學表面輪廓儀裝置結構鹵鎢燈聚光燈組孔徑光闌準直物鏡干涉物鏡參考板分光板俯仰調整臺視場光闌輔助透鏡CCD圖像采集卡計算機壓電陶瓷驅動電源壓電陶瓷先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備-23-裝置結構測量原理先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備觸針式表面輪廓儀觸針式表面粗糙度測量儀的優(yōu)點在于，它可以測量工件表面的粗糙度、平直度、平行度、垂直度、角度和輪廓等多種特征，能夠準確地表征被測工件的表面質量和形狀。觸針式表面粗糙度測量儀是目前最常用、最可靠的表面粗糙度測量方法之一?，F(xiàn)代的觸針式表面粗糙度測量儀通常配備了先進的數(shù)字化處理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高精度的測量和數(shù)據(jù)分析。-24-裝置結構測量原理先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備激光干涉儀激光干涉儀使用邁克爾森干涉系統(tǒng)的一般長度來測量已知長度的激光波長，除測量長度外，激光干涉儀還可用于測量線性位置、速度、角度、平行度和垂直度，可用于精密工具機或測量儀器的校正。應用領域：汽車制造、航空航天、電子制造和醫(yī)療設備制造等。-25-脈沖式掃描儀相位式掃描儀先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備三維激光掃描儀三維激光掃描儀是三維激光掃描系統(tǒng)中的主要組成部分，主要由掃描平臺、時間計數(shù)器、運動系統(tǒng)、控制箱、CCD相機、計算機等組成。三維激光掃描儀根據(jù)其工作原理主要分為脈沖式掃描儀和相位式掃描儀。-26-裝置結構激光器發(fā)射脈沖信號到達物體表面反射回掃描儀接收信號，直接測量飛行時間，在根據(jù)激光傳播速度，計算出待測距離。測量原理脈沖式三維激光掃描儀作為高精度三維測量儀器，可實現(xiàn)對待測物體的精確測量和數(shù)字化建模，具有高精度、高效率、全方位測量的特點。三維激光掃描儀可以在水平面上進行360°旋轉掃描，豎直方向進行270°以上的旋轉掃描，可實現(xiàn)對待測物體的全方位測量和數(shù)字化建模，適用于需要高精度和全面測量的領域，如建筑測量、文物保護、工業(yè)生產(chǎn)檢測等。脈沖式掃描儀裝置和原理先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備-27-裝置結構測量原理相位式三維激光掃描儀在測量精度方面優(yōu)于脈沖式三維激光掃描儀，但受到環(huán)境因素、物體材質和表面顏色等方面影響較大，因此在使用時需要對環(huán)境因素進行校準和控制。應用領域工業(yè)制造人體醫(yī)學建筑工程文物保護相位式掃描儀裝置和原理先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備-28-工業(yè)制造領域建筑工程領域航空航天領域應用領域船舶、汽車、飛機等大型機械設備的裝配、精度校準等工作地基沉降監(jiān)測、高層建筑垂直度測量等工作飛行器的姿態(tài)控制、導航定位等方面，飛機和火箭發(fā)動機的裝配和調試先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備激光跟蹤儀激光跟蹤儀主要利用激光束對目標點位進行測量，其測量精度通常可以達到亞毫米級別。激光跟蹤儀采用四象限光電位置感應器，可以實現(xiàn)對目標點位的實時追蹤和測量，并通過內(nèi)置的計算機系統(tǒng)將實時數(shù)據(jù)反饋給用戶。-29-LeicaAT901APIRadianFAROIONEtalonNG主流激光跟蹤儀先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備儀器型號LeicaAT901APIRadianFAROIONEtalonNG測量范圍/m8080550.2~20水平范圍/(O)±360±320±270±225垂直范圍/(O)±45-59~+79-50~+75-35~+85跟蹤速度/(M/s)6640.6測角分辨力0.14’’0.018’’--ADM精度10um10um8um+0.4um/m-IFM精度±0.5e10-6±0.5e10-6±(2um+0.4um/m)±0.2um+0.3um/m-30-LeicaTCRA測量機器人拓普康GT1001/1002超聲波測量機器人Trimble天寶S5測量機器人索佳iX1001超聲波馬達測量機器人先進制造技術5.2現(xiàn)代精密測量技術與裝備測量機器人測量機器人是一種集成先進技術的自動化測量設備，其核心技術是全站儀技術和智能化控制技術。1983年，HKahmen課題組成功研制了一種由視覺經(jīng)緯儀改制而成的組合式的測量機器人，并成功應用于煤礦的邊坡監(jiān)測，可自動監(jiān)測幾百個變形目標點。Leica公司在推出TPS1000系列測量機器人后，迅速推出了其配套自動化極坐標測量軟件系統(tǒng)(APSWin)，并提供全面的二次開發(fā)工具和方法。5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術-31--32-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術優(yōu)點實時監(jiān)測：自動在線檢測技術可以實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，快速發(fā)現(xiàn)問題，避免問題擴大化提高效率：自動在線檢測技術可以自動完成大量的檢測任務，減少人工檢測的時間和成本，提高工作效率減少人為誤差：自動在線檢測技術采用計算機程序進行檢測，能夠減少人為誤差的發(fā)生數(shù)據(jù)精度高：自動在線檢測技術采用高精度的傳感器和儀器，能夠獲得更加準確和可靠的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)精度在線檢測定義：檢測器具、裝置、系統(tǒng)或檢測工作站在空間上被集成在制造系統(tǒng)中，制造過程與檢測過程沒有時間上的滯后或只有很短的時間滯后的技術。實現(xiàn)途徑：在設備上安裝自動檢測裝置；在自動生產(chǎn)線上設置自動檢測工位。-33-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術應用場合質量參數(shù)測量方法及傳感器表面形貌檢測及監(jiān)控表面形貌包括表面粗糙度、表面波紋度等觸針式輪廓儀、光切法、光學探針法、全積分散射法、離焦誤差檢測法、共焦掃描法、外差千涉法、干涉顯微鏡、力顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、掃描近場光學顯微鏡等自由曲面測量曲面的幾何形狀精度、曲面平滑度、尺寸公差等坐標測量機和三維掃描測頭、光電CCD掃描，如：單光點三角法、光切法，雷達測距法、結構光傳感器、線性位移激光探頭等圓柱形零件在線檢測圓柱形孔直徑、圓度、圓柱度、同軸度等衍射測量法、激光掃描法、氣電測量傳感器振動監(jiān)測振動幅度、頻率分布、振動模式等電渦流式、電容式、電動式、壓電式、壓阻式、光纖測振等無損檢測、無損探傷內(nèi)部缺陷（如裂紋、空洞）、材料密度不均、組織不均勻性等超聲波檢測、X射線檢測、核輻射檢測等機械制造過程在線檢測中的質量參數(shù)、測量方法及傳感器-34-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)機床運動檢測機床溫度檢測機床液壓系統(tǒng)檢測機床振動檢測機床狀態(tài)診斷數(shù)控機床是一種高精度、高效率的自動化設備，是制造業(yè)的加工母機。數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)分為兩種，一種為直接調用基本宏程序，不需要計算機輔助；另一種則要用戶自己開發(fā)宏程序庫，借助計算機輔助編程系統(tǒng)，隨時生成檢測程序，然后傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)中。機床系統(tǒng)軟件系統(tǒng)數(shù)控裝置：數(shù)控機床的核心測量系統(tǒng)：在線檢測的關鍵運動檢測振動檢測-35-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術未來，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展，數(shù)控機床在線檢測技術將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。設備操作更加人性化、智能化信息化水平、開放程度更高模塊化、標準化發(fā)展發(fā)展趨勢人工智能大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)-36-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術在集成設計技術中，首先需要選擇適合的測量儀器和制造系統(tǒng)，然后通過網(wǎng)絡通信、協(xié)議轉換、數(shù)據(jù)處理等技術手段，將測量儀器和制造系統(tǒng)進行無縫集成。測量儀器制造系統(tǒng)無縫集成測量儀器與制造系統(tǒng)的集成設計測量儀器與制造系統(tǒng)的集成技術是一種將測量儀器與制造系統(tǒng)進行無縫集成的技術，通過將測量儀器與制造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、信息共享、任務協(xié)調等關鍵環(huán)節(jié)進行集成，可實現(xiàn)制造過程中的實時監(jiān)測、控制和優(yōu)化。-37-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術通過開發(fā)任務協(xié)調和管理軟件，實現(xiàn)測量儀器與制造系統(tǒng)之間的任務協(xié)調和優(yōu)化，提高制造系統(tǒng)的效率和質量。該技術在工業(yè)制造領域中具有廣泛應用，可以用于實現(xiàn)制造過程中的實時質量控制、工藝優(yōu)化和智能化制造等目標。集成設計智能化制造系統(tǒng)-38-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術柔性制造系統(tǒng)（FMS）的監(jiān)控與診斷系統(tǒng)檢測監(jiān)控系統(tǒng)加工設備監(jiān)控工件監(jiān)控數(shù)控機床加工中心機器人自動導引小車工序間監(jiān)控最終工序監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)子系統(tǒng)機床工作狀態(tài)子系統(tǒng)刀具狀態(tài)子系統(tǒng)工件狀態(tài)子系統(tǒng)系統(tǒng)安全子系統(tǒng)測量系統(tǒng)名稱測量范圍分辨率精確度感應同步器直線式10-3~104mm1~5mm±1~2.5mm/250mm旋轉式0°~360°—±0.5”~±1”光柵長光柵10-3~104mm0.1~1mm±1.5~±10mm/1m圓光柵0°~360°—±0.5”~±1”磁柵長磁柵10-3~104mm—±1.5~±10mm/1m圓磁柵0°~360°—±1”容柵—5mm±30mm球柵—10mm±10mmHe-Ne激光測長—λ=0.6328mmλ/16—數(shù)控機床常用檢測系統(tǒng)及其主要性能-39-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術刀具/砂輪過程檢測和監(jiān)控系統(tǒng)刀具與砂輪過程檢測和監(jiān)控系統(tǒng)是一種用于監(jiān)測刀具或砂輪加工過程中磨損情況的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成?？梢詫崿F(xiàn)以下幾個方面的優(yōu)化：①提高加工質量；②提高生產(chǎn)效率；③降低成本?；诙嘣葱畔⑷诤系牡毒吣p預測模型-40-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術視覺測量儀器與制造系統(tǒng)的集成系統(tǒng)視覺測量儀器可以通過高分辨率的攝像頭和精密的圖像處理算法，對零件進行二維或三維測量，可用于檢測零件的尺寸、形狀和位置等。主要由高分辨率的攝像頭、光源、圖像處理算法和計算機控制系統(tǒng)等組成。具有以下幾個特點：①非接觸式測量；②測量范圍廣；③測量精度高；④測量速度快。視覺檢測儀器圖像處理結果-41-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術機器人檢測技術在工業(yè)制造領域中，機器人檢測技術的應用范圍非常廣泛，可以涵蓋從制造到裝配的整個過程。常見的：姿態(tài)和位置檢測、環(huán)境感知、動態(tài)運動學分析。環(huán)境感知動態(tài)運動學分析姿態(tài)和位置檢測-42-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術我國的民營檢測機構已經(jīng)陸續(xù)開發(fā)了基于機器人的智能化檢測系統(tǒng)。利用機器人的優(yōu)勢，可達到極高的效率、精度和一致性，同時有效降低人工操作及人為錯誤對檢測質量和效率的影響。勞動力成本無人車間機器換人發(fā)展趨勢多傳感器融合智能算法應用智能維護、預測發(fā)展趨勢融合多傳感器-43-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術計算機視覺測試技術計算機視覺測試技術在工業(yè)制造領域中的應用非常廣泛，例如在電子產(chǎn)品制造中，可以利用計算機視覺技術進行電路板檢測和元器件識別；在汽車制造中，可以利用計算機視覺技術進行車身和零部件的檢測；工件視覺檢測圖像采集圖像預處理特征提取模式匹配輸出結果工件檢測流程-44-先進制造技術5.3制造現(xiàn)場在線檢測技術計算機視覺系統(tǒng)計算機視覺檢測系統(tǒng)工作流程分為三個部分，分別是圖像信息獲取、圖像信息處理以及機電系統(tǒng)。計算機視覺不同于一般的圖像處理，除了圖像到圖像的轉換外，它還包括對外部環(huán)境的識別、研究和操縱。5.4納米級測量技術-45--46-先進制造技術5.4納米級測量技術科學技術向微小領域發(fā)展，由毫米級、微米級，已至納米級，即微納技術。加工精度由本世紀初的最高精度微米級發(fā)展到現(xiàn)有的納米數(shù)量級。金剛石車床加工的超精密衍射光柵精度已達1nm，使用該機床已經(jīng)可以加工10nm以下的線、柱、槽等結構。納米級測量技術主要有光干涉測量技術及掃描顯微測量技術兩個發(fā)展方向。激光微納制造單點金剛石車床-47-先進制造技術5.4納米級測量技術激光干涉儀ZYGO高精度白光干涉儀HASO4FIRST波前傳感器激光干涉測量技術：利用激光光源產(chǎn)生單色光束，通過分光器將光束分為兩路，經(jīng)過反射鏡反射后在被測物體表面交匯，形成干涉條紋，通過分析干涉條紋的變化來推導出被測物體的表面形貌信息。白光干涉測量技術：采用白光