自 1945 年以来,OGP 系统在确保各种工业成功案例中使用的零部件质量方面发挥了至关重要的作用。这包括个人电脑、智能手机、数字视频、电动汽车,甚至太空计划中使用的零部件。世界各地生产的消费品都含有在 OGP 系统上测量的零部件。OGP 很自豪能成为行业领先的光学技术创新者和领跑者。
OGP 拥有悠久的创新历史。以下是改变计量行业的 10 项关键 OGP 发明。
位于纽约州罗切斯特公司总部的 OGP 历史时间表。
1.)第一个电子边缘检测系统
光学比较仪发明于 20 世纪 20 年代,成为大多数制造环境中的标准计量工具。其基本设计是将零件的放大图像投射到发光屏幕上。然后操作员目视检查零件是否有变化。不幸的是,对齐边缘的过程会受到操作员的视觉敏锐度和其他因素的影响,从而给测量带来不确定性。
1956 年,OGP 工程师发明了第一款用于光学比较仪的电子边缘检测系统 Projectron™,从此情况发生了改变。Projectron 依靠光电管和模拟电路而非人眼来检测零件边缘,从而降低了测量不确定性。这是测量过程自动化的重要第一步,并显著提高了光学比较仪的精度。
2.) 计量行业首个视频测量系统
1967 年,OGP 工程师制造了 875 型 CCTV 比较仪,这是第一台基于视频的光学比较仪。该系统采用早期的管式摄像机在阴极射线管上显示零件的图像。作为视频测量领域的一项早期发展,该系统真正预示了未来的发展。
1980 年,OGP 工程师在芝加哥的 IMTS 贸易展上推出了 Vidicom Qualifier 863,这是第一款具有全视野图像处理功能的视频测量系统。VQ-863 是一款真正具有革命性的计算机控制自动视频测量系统。它具有竞争对手所没有的光学优势,例如恒定工作距离、远心度和多个放大倍数,无需更换物镜。Vidicom Qualifier 863 以大胆的方式宣布 OGP 进入视频系统市场。
随着 OGP 工程师继续开拓视频测量,该公司于 1984 年推出了 Vidiprobe 轮廓投影仪。这一产品有效地将轮廓投影仪和视频检测技术连接了起来。许多人使用该系统来简化向新视频技术的过渡。
875 型、VQ-863 型和 Vidiprobe 型等产品已成为计量行业中成功的视频测量系统。但随着 OGP 的下一个突破,视频测量走上了一条更加令人兴奋的道路!
首席执行官 Tarry Polidor(右)与 OGP 生产的第一台 Vidicom Qualifier 863 合影。
3.)第一个多传感器测量系统
1986 年,公司工程师在其视频系统系列中加入了激光和接触式探头,开创了多传感器测量的先河。他们创造了一款革命性的新机器,名为 Intelligent Qualifier 2000 (IQ-2000),成为世界上第一个真正的多传感器坐标测量系统!IQ-2000 配备了一个可部署的接触式探头来测量那些无法成像的特征,还有一个用于自动对焦和跟踪的激光。所有传感器都校准到一个共同的参考框架,确保在传感器之间切换时不会损失精度。
低倍率的大视野还具有巨大的 12 英寸 (300 毫米) 景深。这意味着适合该体积的部件的所有特征都处于焦点内,这使得 OGP 工程师能够开发其他算法来定位和识别部件,然后自动检索和执行其测量程序。IQ-2000 为 OGP 产品开发轨迹奠定了基础,至今仍在沿用。
OGP 工程师于 1986 年发明的 Intelligent Qualifier 2000 是世界上第一个真正的多传感器坐标测量系统。
4.SmartScope 3D多传感器测量系统
继 IQ-2000 的成功之后,OGP 于 1991 年推出了 SmartScope 系列。SmartScope®系统以之前系统一半的价格将全自动 3-D 测量带到了台式机上。其彩色摄像头、可编程变焦镜头和易于使用的软件迅速使其成为世界上最受欢迎的非接触式测量系统。
制造业客户对 SmartScope 系列产品反响热烈,OGP 工程师因此将该系列产品扩展至多种特定应用。该公司为计量行业开发了新的 SmartScope 产品,包括 SmartScope ZIP®、SmartScope Quest®/Vantage™ 和 SmartScope Flash™。
SmartScope Flash 302 台式计量系统。
5.)第一款自校准变焦镜头
除了新的 SmartScope 系统之外,OGP 工程师还发明了独特的增强功能来满足制造业客户日益增长的需求。
OGP 工程师于 1994 年发明了AccuCentric®自补偿变焦镜头。该镜头会在每次放大倍数变化时自动补偿其校准,从而减少了手动重新校准所需的时间和精力。
OGP AccuCentric 自补偿系统。
6.) 新的轮廓照明
2000 年推出的 SmartScope Flash 和 Flare™ 多传感器系统首次推出了新的专利轮廓照明,采用 LED 灯线性阵列。LED 灯按顺序点亮,以跟踪沿 X 轴移动的光学系统。点亮的 LED 灯数量及其各自的亮度会根据变焦放大倍数而变化,以匹配光学器件的数值孔径。
7.)推出远心变焦镜头
2002 年,在创建 SmartScope Quest/Vantage 系列时,OGP 工程师开发了 TeleStar® 10:1 变焦镜头,这是第一个专为光学计量设计的变焦光学配置。TeleStar 在整个变焦范围内都采用远心设计,在生成最高精度图像方面取得了巨大进步。它的几项光学和机械创新也获得了专利。设计中还采用了同轴激光、触摸触发器和扫描探头,以及新的色度和共振探头。
OGP 光学实验室正在测试变焦镜头光学元件。
8.) 第一台通过镜头 (TTL) 的干涉激光器
2010 年,OGP 工程师开发了第一台长工作距离、高精度、通过镜头 (TTL) 干涉激光器。之前的所有激光器都存在偏移,从而限制了可用的 XY 扫描区域。但由于 Telestar TTL 激光器共用前物镜,并且位于轴上,工作距离不受阻碍,因此激光器可以访问机器的整个测量范围。
9.) 基于 CAD 的综合多传感器计量软件
对于使用多台测量机的制造环境来说,一个问题是学习和更新多个供应商的计量行业软件包。如果不利用中央平台,制造环境可能会出现版本控制问题和需要学习的系统过多的问题。
为了应对这些挑战,OGP 的软件开发团队创建了 ZONE3® 计量软件。ZONE3 于 2014 年推出,从头开始构建,用于运行具有相同界面和编程功能的多种类型的 OGP 测量机。这款基于 CAD 的计量软件将 30 多年的多传感器经验整合到一个软件包中,以实现更快、更轻松、更高效的测量。
ZONE3 具有高速数码相机的同步全场图像处理功能,可即时测量整个场景。该软件完全支持多传感器,包括激光扫描和 SP25 扫描探头支持以及完整的 GD&T 和自定义脚本。
CAD 模型是 ZONE3 的核心。无论使用哪种传感器,AutoPath 都会使用 CAD 数据自动创建每次测量的最佳路径。用户界面也是围绕 CAD 模型构建的,可以实时以图形方式显示对齐、测量和构造,包括获得专利的 GD&T 场景动画。
要了解有关 ZONE3 软件优势的更多信息,请参阅我们的博客文章“什么造就了优秀的计量软件?第 1 部分”
10.) 获得专利的 VersaFlex 传感器阵列
基于 OGP 多年的多传感器技术开发,专利的 VersaFlex™ 传感器阵列将多达三个可同时使用的传感器封装在一个集群中。光学/视频探头将 OGP 在精密光学、成像和照明方面的长期经验融入紧凑而强大的传感器组件中,该组件足够小,可用于铰接探头头。VersaFlex 的 CAD 可编程铰接可实现所有传感器的最佳定位和对齐。用户可以使用可靠的扫描探头、远心光学元件和 1 μm 精度的 TeleStar 干涉激光测量零件 - 无需更换传感器的停机时间,也无需在其他 CMM 品牌上进行不断重新校准。所有传感器均可立即使用,在节省测量时间和提高吞吐量方面具有明显的优势。
OGP FlexPoint® CMM 系统上的专利 VersaFlex 阵列比传统的多传感器 CMM 具有吞吐量优势。
结束语
无论是改进现有产品还是发明新设计,OGP 工程师的创造力总是令人惊叹不已!OGP 的关键发明通过新形式的测量、新型测量机以及一流的光学、激光和照明系统改变了计量行业。
全球制造业的质量团队已经受益于 OGP 产品,并将继续受益,这些产品使他们能够比以前更快速、更自动化、更准确地进行测量。
与此同时,在 OGP,发明仍在继续!