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增量型旋转编码器

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增量型旋转编码器相关的资讯

  • 海顿科克推出全新的永磁式电机编码器
    海顿科克直线传动是直线传动领域的领军型企业,最近公司又推出了全新的应用于G4-25000系列电机上的编码器。 固态技术的应用使得该增量式编码器的结构极其紧凑,该编码器通过双检波电路,由一个信号芯片进行信号处理。在医疗设备、分析仪器或机器人行业中,为获得精准的位置反馈,就可以使用海顿公司的永磁式电机配套该编码器。 该64线正交脉冲编码器选用高性能的钕作为磁性材料,8位数字信号处理,每圈总计输出256个脉冲。该编码器有A/B相输出,相位差为90度。此外,还提供一个Z相脉冲即每转一个脉冲信号。该编码器最高每秒10000个脉冲,输出更新采样时间为100毫秒。 256脉冲磁编码器是普通光学编码器一个绝佳的替代品,几乎不受震动,冲击,灰尘和污染物等的影响和干扰。编码器可以使用一个3.3V或5V输入电压。它与海顿25000系列线性驱动结构配套使用,势必成为一个功能强大,结构紧凑的直线运动结构。 海顿G4-25000系列直线步进电机与市场其他同尺寸电机相比拥有更大的输出力,G4-25000产品使用了完美的定子齿形,强力钕磁钢,大尺寸的花键轴以及能提供更好的旋转支撑和更高的轴向负载能力的加大的球轴承以保证产品在整个使用寿命中都能保持免维护和重复定位精度。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 高精度、高分辨力绝对式光栅旋转编码器实现产业化
    高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项“高精度、高分辨力绝对式光栅旋转编码器”课题通过验收并实现产业化。  “高精度高分辨力绝对式光栅旋转编码器”是我国高档数控机床和基础制造装备急需的关键部件,被称为数控系统的“眼睛”。“十二五”期间,在国家科技重大专项的支持下,长春禹衡光学有限公司集中核心技术力量,成功解决了高精度、高分辨力绝对式旋转编码器的设计、制造、检测、应用等软硬件的核心问题,实现了高精度编码器的小型化和电子多圈计数,提高了光栅的生产效率,实现了编码器芯片功能的高度集成和编码数据的快速传输等,达到国际同类产品的先进水平,实现了系列化和产业化,年生产能力已达10万台。
  • 国内首创!光电编码器技术突破,多类仪器将摆脱进口
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "8月29日,据中国高科技产业化研究会信息,经中国工程院院士尤政领衔的业内专家组评定,我国自主研发的高精度绝对式旋转光电编码器核心芯片及相关技术为国内首创,达国际先进水平。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 200px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/6d62fd24-8c8c-4fa4-aee7-8ebf664f6ff4.jpg" title="我自主研发光电编码器核心技术取得突破.jpg" alt="我自主研发光电编码器核心技术取得突破.jpg" width="300" height="200" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据介绍,旋转光电编码器是一种利用光电原理获取旋转轴转动角度变化的传感器,集光学、电子和精密机械技术于一体,广泛用于电梯、机器人、无人机、数控机床、精雕机、医疗器械等,是实现智能制造过程中不可或缺的高端控制传感器设备。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据北京中微锐芯科技有限公司技术人员介绍,目前旋转光电编码器的核心芯片严重依赖进口,而国内编码器厂家的高端产品大多采用德日的整体解决方案。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据了解,该团队自主研发攻克了光电编码器核心技术,旋转光电编码器芯片由光电二极管阵列、高精度低噪声运算放大器、第二级固定增益放大器和带回差的迟滞比较器等构成,精度达到23位。该芯片集成微型3通道光学游标编码技术、实时光强校准技术,能消除LED发光随温度变化、LED老化、码盘蒙受油污灰尘、探测器表面清洁度不高等环境因素对编码器读数造成的影响,提高编码器的重复精度和定位精度。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "该团队还发明了一种新的分体式编码器结构,并由此结构衍生出新的分体式编码器校准方法和安装方法,降低分体式编码器校准和安装过程中的操作难度,显著减少分体式编码器的整机厚度,节省编码器的安装空间。/span/p
  • 干货丨标准品常用称量方式之固体增量法
    标准品按照性状可分为:固体性状标准品、液体性状标准品及半固体性状标准品。不同性状标准品的适用称量方式_增量法减量法差量法固体性状标准品√√√液体性状标准品√√√半固体性状标准品×√√※增量法是标准品配置中最常用的称量方式。增量法定义及配置所用器具增量法:将待称量的标准品放置于天平已去皮的容器中,天平所得示数即为待测标准品质量。又称直接称量法。固体增量法所用称量器具:a)称量舟、b)称量勺、c)进样小瓶、d)容量瓶。a bc d固体增量法配置操作A.称量配置①分析天平示值清零;②将称量器皿(称量纸/称量舟/进样瓶等)置于称量托盘上,待读数稳定后,记录数值m1并去皮清零;③准确添加待称量样品至称量器皿中,待示值稳定后,记录样品数值m2并清零;④将称量好的样品用溶剂清洗转移至容量瓶(样品容器)中定容,记录稳定后的天平读数|m3|;【注】:判读整个称量持续过程中天平的漂移误差Δ=||m3|-m1-m2|是否在允许范围内;若Δ满足允许条件,此次称量合格;否则,寻找原因重新进行称量。B.样品转移直接转移法(适用于固体及不挥发性液体)【操作】直接用溶剂冲洗称量舟/称量纸中的标准品原料至容量瓶中,目测法判断称量舟/称量纸中是否有残留,如有继续冲洗直至无残留。C.定容【操作】溶液的弯液面最低点,与容量瓶分度线上边缘的水平面相切,视线与分度线处于同一水平面上。固体增量法配置注意事项&bull 固体增量法配置注意事项&bull 粉末状固体样品及称量舟称量前进行除静电操作;&bull 称量前后天平应保持清洁稳定状态;&bull 整个称量持续时间,固体样品在40秒内;&bull 示值稳定的判别标准应前后一致;&bull 样品清洗转移时应避免损失或残留;&bull 严格把控称量环境,防止引入二次污染。
  • 土壤监测迎利好 市场增量或达45亿
    2017环境检测服务需求贯穿土壤污染防治始终,初期基础性工作中,对土壤污染状况以及污染地块分布调查将涉及到环境检测工作,在此后风险评估筛查,对修复效果评估中,也均涉及环境检测业务。土壤监测是做好土壤防治、处理的基础。  从“土十条”整体基调来看,土壤污染调查被放在一个很重要的位置,其第一条提出要“展开土壤污染调查,掌握土壤环境质量状况”,“建设土壤环境质量监测网络”,可见政策对土壤监测的重视程度。  相比大气污染、水污染相比,目前土壤污染的具体情况大家的掌握程度比较低,全国上下还未形成一个统一的国家层面的土壤环境监测网络,各部门分工不清,难以形成合力,导致土壤监测效率低下。  2005年至2013年,环保部同国土资源部开展了全国土壤污染状况调查,调查面积约为630万平方公里,其中,耕地调查精度为8公里×8公里,林地、草地调查精度为16公里×16公里,未利用地调查精度为32公里×32公里。可见,当前的各项调查精度远远无法满足土壤污染防控和治理修复的需求,市场空缺巨大,土壤监测领域蕴含着巨大的商机。  “土十条”提出,在2017年前完成国控监测点位的设置,2020年底前,实现土壤环境质量监测点位所有县(市、区)年前建立国控网络、2020年下沉至市区全覆盖,将有效提升土环境质量壤监测需求。  截至2015年12月,全国已设立土壤环境质量监测国控点31367个,2016年拟继续增加7000个风险点,占已建成网点的22.32%。根据农业部、国土部和环保部的规划,将新增16万个国控点位。未来土壤环境质量监测点数量有望迎来高速增长。  由于土壤流动性较差且污染物成分复杂,土壤监测网点较大概率将依赖基于实验室的取样检测为主,而非连续在线监测设备,土壤监测设备需求庞大。根据当前主要土壤监测设备价格,每个监测网点平均设备投资约在20万元左右,以此价格估算未来五年土壤监测设备市场增长空间可达320亿元。  政策落地、环境监测网点建设需要时间,未来两到三年将迎来土壤环境质量监控网点增长高峰,“十三五”期间监控点位增长增速将呈现先快后慢的趋势,随着土壤监测设备应用成熟,其价格也将呈现下降趋势。  中投顾问产业研究中心预测,未来五年全国土壤监控网点总存量年复合增速将达到44%左右,2020年增量约在3万个左右 单个监测网点设备投资较当前会下降20%-30%,大约在15万元左右,2020年土壤监测设备行业市场增量可达45亿元。
  • 总量、增量、增幅实现三升,这份预算对环保很够意思
    p style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/97507abf-268d-40d9-88ca-d608ded1f546.jpg" title="环保.webp.jpg" alt="环保.webp.jpg"//pp  “今年准备安排大气、水、土壤污染防治等方面的资金600亿元,同比增长35.9% ,聚焦打赢污染防治攻坚战七大标志性战役。”3月7日,财政部部长刘昆在十三届全国人大二次会议记者会上介绍了2019年治污攻坚的资金安排情况。这一投入增长幅度之大,引人关注。/pp  生态环境保护、污染治理是长期复杂的系统性工程,需要大量人力、物力、财力的投入,这样才能保障各项工作不断向前推进。/pp  2018年5月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上指出:“ 生态环境保护该花的钱必须花,该投的钱决不能省。要坚持资金投入同污染防治攻坚任务相匹配。”/pp  2018年6月中共中央、国务院印发《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》中要求,“资金投入要向污染防治攻坚战倾斜,加大财政投入力度,逐步建立常态化、稳定的财政资金投入机制。”/pp  近年来,生态环保领域投入力度逐年加大。/pp  从中央财政对治污攻坚方面的投入来看,总量上,2017年,中央财政安排污染防治资金合计340.35亿元,2018年是405亿元,2019年则达到了600亿元。/pp  增量上,2018年比2017年增加64.65亿元,2019年比2018年增加196亿元。/pp  增幅上,2018年比2017年增长19% ,2019年比2018年增长35.9% 。/pp  单项上,2019年的600亿元预算中,大气污染防治方面的资金安排250亿元,增长25% 水污染防治方面的资金安排300亿元,增长45.3% 土壤污染防治资金安排50亿元,增长42.9% 。/pp  不仅中央投入逐年大幅增加,地方投入力度也在不断加大。/pp  从今年地方两会披露的数据我们看到,2019年,广东省级财政安排节能环保支出103.16亿元,同比增长109.3% 河北省在强化生态治理方面安排140.4亿元,增长41.8% 云南省级财政安排节能环保支出13.7亿元,比上年年初预算增长32.4%....../pp  除了直接投入,事实上,近年来,中央在加大对重点生态功能区的转移支付力度、促进构筑安全生态格局,发挥财税政策引导作用、促进绿色低碳循环发展,实施财政奖补政策、大力支持生态保护与修复,着力完善税收政策,注重发挥税收杠杆调节作用等方面也持续发力,全方位、多角度支持污染防治工作。/pp  当前,我国生态环境保护形势依然紧迫和严峻,充足的财政资金投入,完善的财政制度体系,必将为我们做好生态环保工作、打好打胜污染防治攻坚战提供有力的保障、奠定坚实的基础。/p
  • 雷尼绍参加5月31日-6月3日在上海新国际博览中心举办的DMC展会
    公司介绍雷尼绍公司(Renishaw plc) 是世界计量和光谱分析仪器领域的领导者。我们开发的创新产品可显著提高客户的经营业绩 &mdash 从提高制造效率和产品质量、极大提高研发能力到改进医疗过程的功效。主要产品包括坐标测量机用触发式测头、扫描测头、坐标测量机改装、比对仪、机床触发式测头和激光测头、直线光栅、圆光栅、直线磁栅、磁旋转编码器、磁芯片编码器、拉曼光谱仪、激光校准、牙模扫描仪和神经外科机器人。展会预览介绍第十四届中国国际模具技术和设备展览会(DMC2012)将于2012年5月31日-6月3日在上海新国际博览中心举行。雷尼绍将在此次展会上重点推出一系列过程控制解决方案,从序前机床校准的新技术到在线和离线序后测量,以满足人们对精益生产日益增长的需求,并将首次在中国展示一系列快速成型制造技术和最新的增量式和绝对式光栅系统。全新推出EquatorTM比对仪、XR20-W无线型回转轴校准装置以及QC20-W无线球杆仪系统.,包括用于坐标测量机的PH20全自动5轴旋转测座。(展位号:E2 B008)展品介绍 Equator&trade &mdash 多功能比对仪全新的专利Equator&trade 比对仪能够降低购买、维护和夹具成本,可对多种工件预编程,而且可在几分钟之内对设计变更进行重新编程。Equator是传统专用比对测量的全新替代方案,它前所未有地填补了市场空白。它不仅是一款新型比对仪,还标志着雷尼绍首个比对仪产品线的问世。 激光干涉仪及球杆仪1. XR20-W无线型回转轴校准装置XR20-W无线型回转轴校准装置集雷尼绍独有的先进轴承和光栅技术以及蓝牙(Bluetooth)无线技术等特点于一体。与现有的RX10相比,雷尼绍XR20-W更为小巧轻便。它的重量仅约1公斤,在使用便利性和灵活性方面具有极大的优势。XR20-W回转轴校准装置包括&ldquo 内置&rdquo 反射镜,反射镜壳体的背面另带有准直光靶。这些特性确保设定速度更快,并大大降低准直误差和由此导致的测量误差。 2. QC20-W新型无线球杆仪 采用全新设计开发的直线位移传感器和蓝牙 (Bluetooth&trade ) 无线技术。一次安装设定即可测量XY、YZ、ZX三个正交平面内的空间精度。具有使用方便和耐用性强的优点。Ballbar20系统软件功能大幅增强,测试和报告的灵活性更强。 3. XL-80全新轻型激光干涉仪测量系统 采用稳定可靠的激光波长进行测量,可溯源至国家标准和国际标准。提供4 m/s最大的测量速度和50 kHz记录速率。即使在最高的数据记录速率下,系统准确性可达到± 0.5 ppm(线性模式)和1纳米的分辨率. 机床测头1.RLP40全新超小型车床工件检测测头2.OLP40全新超小型车床工件检测测头提供无线电或光学信号传输技术,使车削中心的工件找正和工件检测精确、简单而可靠。测头直径仅为40 mm,长度为58.3 mm,具有1 µ m的单向重复性,可以减少设定时间、降低废品率并节约夹具成本,同时改善过程控制。密封等级达IPX8,能够适应典型的车床和车削中心的极端环境。技术成熟的测头盖防护系统可防止切屑和碎屑进入。 3.RMP600 新型紧凑型触发式测头雷尼绍RMP600是一种紧凑型高精度触发式测头,采用无线电信号传输,不仅具有自动工件找正测头的所有优点,还能够在各种加工中心上测量复杂的三维工件几何特征。RMP600触发式测头结构坚固,采用成熟的半导体电子元件和抗干扰信号传输方式,能够适应极恶劣的机床环境。RMP600采用独创的RENGAGE&trade 应变片技术,能够比标准机械式测头实现更高的精度水平,因而适用于各种要求高精度测量的应用场合。 位置编码器1. RESOLUTE&trade 绝对式直线光栅及圆光栅系统世界上第一款能够在36 000转/分转速下达到27位分辨率的绝对式直线光栅。真正的绝对式精细栅距光栅系统,具有优异的抗污能力和超凡的技术指标。 2. TONiC&trade 超小型直线光栅和圆光栅具有超凡的速度、精度、稳定性和可靠性,成本低,安装简单。 坐标测量机用测头PH20坐标测量机用新型全自动五轴测座运用独特的&ldquo 测座碰触&rdquo 方法进行快速触发测量和快速五轴无级定位,确保实现最佳工件测量。简洁小巧的设计既适用于新购的坐标测量机,也适用于大多数现有的用于触发测量的坐标测量机改造。可搭配各式TP20模块,自定旋转角度,精度好,效率高。 快速成型制造AM250激光熔化快速成型机雷尼绍的激光熔化工艺是一种新兴的制造技术,主要用于医疗(整形外科)行业和航空航天、高科技工程以及电子领域。激光熔化是全数字快速成型制造工艺,利用激光聚焦能量将金属粉末熔化制成三维实体。它采用创新的快速成型制造过程,能够通过高能光纤激光直接根据3D CAD生产全致密金属零件。各种微细金属粉末在严格控制的环境中经过完全熔化后制成工件,金属层厚度从20微米到100微米不等。 进一步了解,请点击:http://www.renishaw.com.cn/
  • 成功完成编码PA扫查的基本工具包有多实用?奥林巴斯无损检测探伤仪带您解密!
    使用奥林巴斯OmniScan X3系列高级探伤仪采集编码相控阵(PA)超声数据有多个优势。可使您借助准确表示缺陷大小的数据视图定量缺陷。这些缺陷定量数据可用于判断产品是否符合在役服务要求的计算,使资产所有者充满信心地做出有关运营安全以及是否进行必要干预的关键性决策。获取编码PA数据所需的设备越来越便携且价格合理。将适当的探伤仪、扫查器、探头和编码器组合在一起,有助于您完成不同应用并采集到更有价值的数据。然而,尽管扫查技术取得了诸多进步,但许多扫查器在便携性方面依然存在着缺陷。自动和半自动扫查器的挑战尽管自动和半自动扫查器通常可以完成更高的扫查量,并能够处理更复杂的应用,但是对于需要随时动手进行扫查的工作,它们可能不太适合。以下是更简单的设备设置可能更可取的3个原因:大小:如果目标区域或被检焊缝周围的空间有限,那么较大的扫查器可能不太适合。配置:扫查器的设计或形状可能会妨碍将其安装到组件上。复杂笨重:当扫查器笨重、庞大或难以安装时,可能会使人们望而却步。如果没有扫查器,检测人员可能会选择手动扫查并放弃对数据进行编码。拥有合适的设备有助于避免扫查完成后只获得未编码的数据。每次都获取编码数据到达工作现场后,您和您的工作团队别无选择,只能将就使用手头的设备。真正做好准备意味着拥有用途广泛的扫查工具,这些工具应适用于各种组件尺寸、类型和材料,并适应不同的环境。要达到充分准备和随机应变的水平,请考虑将这3种扫查和编码工具添加到您的PA检测工具包中:1. 钢线编码器当检测空间非常狭小时,采用流线型单线设计的钢线编码器可以帮助您摆脱困境。只需稍微用力,就可以完成简单的牵拉动作,使您轻松完成单轴编码相控阵扫查。其用途广泛且易于操作得益于以下功能:2种安装底座(磁性和吸盘)可轻松安装在所有表面上,包括铁磁性和非铁磁性表面。由于占地面积小,适用于空间有限的区域。打包运输时,非常便于携带且占用空间很小,因此您可以随时将其作为备份随身携带。其定位系统可大幅减少错误,消除了发生滑动错误的风险,并且可以轻松拉动,使操作人员能够集中精力正确操控探头。2.通用托架我们的通用托架不需要任何工具,就可在三个不同方向上安装钢线编码器或者 Mini-Wheel编码器,而且几乎可装入任何相控阵(PA)楔块和探头组合。这是一种简单而经济的方式,可以提高您在接到通知后立即调整设置的能力。将通用托架添加到您的检测设备中,可使您为更多的部件形状和尺寸创建配置。您还可以增加用于编码检测的探头和楔块的类型,使其用途更为广泛。在无法使用楔块的情况下,可以将楔块直接连接到相控阵探头上,进行接触式检测。3. Mini-Wheel编码器Mini-Wheel编码器是一种久经考验的扫查工具,因其用途广泛而倍受赞誉。除了坚固耐用和小巧紧凑的特性之外,这款编码器还可装配一个橡胶轮,用于检测温度高达150°C的非铁磁表面,或装配一个磁轮,紧紧粘附在铁磁性部件上进行检测。Mini-Wheel编码器可用于多种不同的配置,以满足特定检测应用的要求,例如:为了对焊缝进行衍射时差(TOFD)检测,可以将Mini-Wheel编码器安装在带有两个PA探头和楔块的HST-X04扫查器上。当光栅扫查不切实际或不可能进行时,可以将其安装在通用托架上,或直接安装在楔块上,以便使用相控阵超声检测(PAUT)技术对整个体积进行手动单线扫查。Mini-Wheel编码器可与带有创新型Rexolite延迟块的RexoFORM楔块一起使用,对周围区域狭小的各种直径的管道进行腐蚀成像。为克服采集编码数据的障碍做好准备总而言之,以下是这三种工具共有的主要优势:小巧紧凑用途广泛简单易用这些工具易于运输和操作,您可以在不增加工作人员压力和负担的情况下将它们添加到标准检测设备中。
  • 晶圆表面缺陷检测方法综述【下】
    上接:晶圆表面缺陷检测方法综述【上】4. 基于机器学习的晶圆表面缺陷检测机器学习主要是将一个具体的问题抽象成一个数学模型,通过数学方法求解模型,求解该问题,然后评估该模型对该问题的影响。根据训练数据的特点,分为监督学习、无监督学习和半监督学习。本文主要讨论这三种机器学习方法在晶圆表面缺陷检测中的应用。机器学习模型比较如表2所示。表 2.机器学习算法的比较。分类算法创新局限监督学习KNN系列对异常数据不敏感,准确率高。复杂度高,计算强度高。决策树-Radon应用Radon以形成新的缺陷特征。过拟合非常熟练。SVMSVM 可对多变量、多模态和不可分割的数据点进行高效分类。它对多个样本不友好,内核函数难以定位。无监督学习多层感知器聚类算法采用多层感知器增强特征提取能力。取决于激活函数的选择。DBSCAN可以根据缺陷模式特征有选择地去除异常值。样本密度不均匀或样本过大,收敛时间长,聚类效果差。SOM高维数据可以映射到低维空间,保持高维空间的结构。目标函数不容易确定。半监督学习用于增强标记的半监督框架将监督集成学习与无监督SOM相结合,构建了半监督模型。培训既费时又费时。半监督增量建模框架通过主动学习和标记样本来增强模型性能,从而提高模型性能。性能取决于标记的数据量。4.1. 监督学习监督学习是一种学习模型,它基于该模型对所需的新数据样本进行预测。监督学习是目前晶圆表面缺陷检测中广泛使用的机器学习算法,在目标检测领域具有较高的鲁棒性。Yuan,T等提出了一种基于k-最近邻(KNN)的噪声去除技术,该技术利用k-最近邻算法将全局缺陷和局部缺陷分离,提供晶圆信息中所有聚合的局部缺陷信息,通过相似聚类技术将缺陷分类为簇,并利用聚类缺陷的参数化模型识别缺陷簇的空间模式。Piao M等提出了一种基于决策树的晶圆缺陷模式识别方法。利用Radon变换提取缺陷模式特征,采用相关性分析法测度特征之间的相关性,将缺陷特征划分为特征子集,每个特征子集根据C4.5机制构建决策树。对决策树置信度求和,并选择总体置信度最高的类别。决策树在特定类别的晶圆缺陷检测中表现出更好的性能,但投影的最大值、最小值、平均值和标准差不足以代表晶圆缺陷的所有空间信息,因此边缘缺陷检测性能较差。支持向量机(SVM)在监督学习中也是缺陷检测的成熟应用。当样本不平衡时,k-最近邻算法分类效果较差,计算量大。决策树也有类似的问题,容易出现过度拟合。支持向量机在小样本和高维特征的分类中仍然具有良好的性能,并且支持向量机的计算复杂度不依赖于输入空间的维度,并且多类支持向量机对过拟合问题具有鲁棒性,因此常被用作分类器。R. Baly等使用支持向量机(SVM)分类器将1150张晶圆图像分为高良率和低良率两类,然后通过对比实验证明,相对于决策树,k-最近邻(KNN)、偏最小二乘回归(PLS回归)和广义回归神经网络(GRNN),非线性支持向量机模型优于上述四种晶圆分类方法。多类支持向量机在晶圆缺陷模式分类中具有更好的分类精度。L. Xie等提出了一种基于支持向量机算法的晶圆缺陷图案检测方案。采用线性核、高斯核和多项式核进行选择性测试,通过交叉验证选择测试误差最小的核进行下一步的支持向量机训练。支持向量机方法可以处理图像平移或旋转引起的误报问题。与神经网络相比,支持向量机不需要大量的训练样本,因此不需要花费大量时间训练数据样本进行分类。为复合或多样化数据集提供更强大的性能。4.2. 无监督学习在监督学习中,研究人员需要提前将缺陷样本类型分类为训练的先验知识。在实际工业生产中,存在大量未知缺陷,缺陷特征模糊不清,研究者难以通过经验进行判断和分类。在工艺开发的早期阶段,样品注释也受到限制。针对这些问题,无监督学习开辟了新的解决方案,不需要大量的人力来标记数据样本,并根据样本之间的特征关系进行聚类。当添加新的缺陷模式时,无监督学习也具有优势。近年来,无监督学习已成为工业缺陷检测的重要研究方向之一。晶圆图案上的缺陷图案分类不均匀,特征不规则,无监督聚类算法对这种情况具有很强的鲁棒性,广泛用于检测复杂的晶圆缺陷图案。由于簇状缺陷(如划痕、污渍或局部失效模式)导致难以检测,黄振提出了一种解决该问题的新方法。提出了一种利用自监督多层感知器检测缺陷并标记所有缺陷芯片的自动晶圆缺陷聚类算法(k-means聚类)。Jin C H等提出了一种基于密度的噪声应用空间聚类(DBSCAN)的晶圆图案检测与分类框架,该框架根据缺陷图案特征选择性地去除异常值,然后提取的缺陷特征可以同时完成异常点和缺陷图案的检测。Yuan, T等提出了一种多步晶圆分析方法,该方法基于相似聚类技术提供不同精度的聚类结果,根据局部缺陷模式的空间位置识别出种混合型缺陷模式。利用位置信息来区分缺陷簇有一定的局限性,当多个簇彼此靠近或重叠时,分类效果会受到影响。Di Palma,F等采用无监督自组织映射(SOM)和自适应共振理论(ART1)作为晶圆分类器,对1种不同类别的晶圆进行了模拟数据集测试。SOM 和 ART1 都依靠神经元之间的竞争来逐步优化网络以进行无监督分类。由于ART是通过“AND”逻辑推送到参考向量的,因此在处理大量数据集时,计算次数增加,无法获得缺陷类别的实际数量。调整网络标识阈值不会带来任何改进。SOM算法可以将高维输入数据映射到低维空间,同时保持输入数据在高维空间中的拓扑结构。首先,确定神经元的类别和数量,并通过几次对比实验确定其他参数。确定参数后,经过几个学习周期后,数据达到渐近值,并且在模拟数据集和真实数据集上都表现良好。4.3. 半监督学习半监督学习是一种结合了监督学习和无监督学习的机器学习方法。半监督学习可以使用少量的标记数据和大量的未标记数据来解决问题。基于集成的半监督学习过程如图 8 所示。避免了完全标记样品的成本消耗和错误标记。半监督学习已成为近年来的研究热点。图8.基于集成的半监督学习监督学习通常能获得良好的识别结果,但依赖于样本标记的准确性。晶圆数据样本可能存在以下问题。首先是晶圆样品数据需要专业人员手动标记。手动打标过程是主观的,一些混合缺陷模式可能会被错误标记。二是某些缺陷模式的样本不足。第三,一些缺陷模式一开始就没有被标记出来。因此,无监督学习方法无法发挥其性能。针对这一问题,Katherine Shu-Min Li等人提出了一种基于集成的半监督框架,以实现缺陷模式的自动分类。首先,在标记数据上训练监督集成学习模型,然后通过该模型训练未标记的数据。最后,利用无监督学习算法对无法正确分类的样本进行处理,以达到增强的标记效果,提高晶圆缺陷图案分类的准确性。Yuting Kong和Dong Ni提出了一种用于晶圆图分析的半监督增量建模框架。利用梯形网络改进的半监督增量模型和SVAE模型对晶圆图进行分类,然后通过主动学习和伪标注提高模型性能。实验表明,它比CNN模型具有更好的性能。5. 基于深度学习的晶圆表面缺陷检测近年来,随着深度学习算法的发展、GPU算力的提高以及卷积神经网络的出现,计算机视觉领域得到了定性的发展,在表面缺陷检测领域也得到了广泛的应用。在深度学习之前,相关人员需要具备广泛的特征映射和特征描述知识,才能手动绘制特征。深度学习使多层神经网络能够通过抽象层自动提取和学习目标特征,并从图像中检测目标对象。Cheng KCC等分别使用机器学习算法和深度学习算法进行晶圆缺陷检测。他们使用逻辑回归、支持向量机(SVM)、自适应提升决策树(ADBT)和深度神经网络来检测晶圆缺陷。实验证明,深度神经网络的平均准确率优于上述机器学习算法,基于深度学习的晶圆检测算法具有更好的性能。根据不同的应用场景和任务需求,将深度学习模型分为分类网络、检测网络和分割网络。本节讨论创新并比较每个深度学习网络模型的性能。5.1. 分类网络分类网络是较老的深度学习算法之一。分类网络通过卷积、池化等一系列操作,提取输入图像中目标物体的特征信息,然后通过全连接层,根据预设的标签类别进行分类。网络模型如图 9 所示。近年来,出现了许多针对特定问题的分类网络。在晶圆缺陷检测领域,聚焦缺陷特征,增强特征提取能力,推动了晶圆检测的发展。图 9.分类网络模型结构图在晶圆制造过程中,几种不同类型的缺陷耦合在晶圆中,称为混合缺陷。这些类型的缺陷复杂多变且随机性强,已成为半导体公司面临的主要挑战。针对这一问题,Wang J等提出了一种用于晶圆缺陷分类的混合DPR(MDPR)可变形卷积网络(DC-Net)。他们设计了可变形卷积的多标签输出和一热编码机制层,将采样区域聚焦在缺陷特征区域,有效提取缺陷特征,对混合缺陷进行分类,输出单个缺陷,提高混合缺陷的分类精度。Kyeong和Kim为混合缺陷模式的晶圆图像中的每种缺陷设计了单独的分类模型,并通过组合分类器网络检测了晶圆的缺陷模式。作者使用MPL、SVM和CNN组合分类器测试了六种不同模式的晶圆映射数据库,只有作者提出的算法被正确分类。Takeshi Nakazawa和Deepak V. Kulkarni使用CNN对晶圆缺陷图案进行分类。他们使用合成生成的晶圆图像训练和验证了他们的CNN模型。此外,提出了一种利用模拟生成数据的方法,以解决制造中真实缺陷类别数据不平衡的问题,并达到合理的分类精度。这有效解决了晶圆数据采集困难、可用样品少的问题。分类网络模型对比如表3所示。表3. 分类网络模型比较算法创新Acc直流网络采样区域集中在缺陷特征区域,该区域对混合缺陷具有非常强的鲁棒性。93.2%基于CNN的组合分类器针对每个缺陷单独设计分类器,对新缺陷模式适应性强。97.4%基于CNN的分类检索方法可以生成模拟数据集来解释数据不平衡。98.2%5.2. 目标检测网络目标检测网络不仅可以对目标物体进行分类,还可以识别其位置。目标检测网络主要分为两种类型。第一种类型是两级网络,如图10所示。基于区域提案网络生成候选框,然后对候选框进行分类和回归。第二类是一级网络,如图11所示,即端到端目标检测,直接生成目标对象的分类和回归信息,而不生成候选框。相对而言,两级网络检测精度更高,单级网络检测速度更快。检测网络模型的比较如表4所示。图 10.两级检测网络模型结构示意图图 11.一级检测网络模型结构示意图表4. 检测网络模型比较算法创新AccApPCACAE基于二维主成分分析的级联辊类型自动编码。97.27%\YOLOv3-GANGAN增强了缺陷模式的多样性,提高了YOLOv3的通用性。\88.72%YOLOv4更新了骨干网络,增强了 CutMix 和 Mosaic 数据。94.0%75.8%Yu J等提出了一种基于二维主成分分析的卷积自编码器的深度神经网络PCACAE,并设计了一种新的卷积核来提取晶圆缺陷特征。产品自动编码器级联,进一步提高特征提取的性能。针对晶圆数据采集困难、公开数据集少等问题,Ssu-Han Chen等首次采用生成对抗网络和目标检测算法YOLOv3相结合的方法,对小样本中的晶圆缺陷进行检测。GAN增强了缺陷的多样性,提高了YOLOv3的泛化能力。Prashant P. SHINDE等提出使用先进的YOLOv4来检测和定位晶圆缺陷。与YOLOv3相比,骨干提取网络从Darknet-19改进为Darknet-53,并利用mish激活函数使网络鲁棒性。粘性增强,检测能力大大提高,复杂晶圆缺陷模式的检测定位性能更加高效。5.3. 分段网络分割网络对输入图像中的感兴趣区域进行像素级分割。大部分的分割网络都是基于编码器和解码器的结构,如图12所示是分割网络模型结构示意图。通过编码器和解码器,提高了对目标物体特征的提取能力,加强了后续分类网络对图像的分析和理解。在晶圆表面缺陷检测中具有良好的应用前景。图 12.分割网络模型结构示意图。Takeshi Nakazawa等提出了一种深度卷积编码器-解码器神经网络结构,用于晶圆缺陷图案的异常检测和分割。作者设计了基于FCN、U-Net和SegNet的三种编码器-解码器晶圆缺陷模式分割网络,对晶圆局部缺陷模型进行分割。晶圆中的全局随机缺陷通常会导致提取的特征出现噪声。分割后,忽略了全局缺陷对局部缺陷的影响,而有关缺陷聚类的更多信息有助于进一步分析其原因。针对晶圆缺陷像素类别不平衡和样本不足的问题,Han Hui等设计了一种基于U-net网络的改进分割系统。在原有UNet网络的基础上,加入RPN网络,获取缺陷区域建议,然后输入到单元网络进行分割。所设计的两级网络对晶圆缺陷具有准确的分割效果。Subhrajit Nag等人提出了一种新的网络结构 WaferSegClassNet,采用解码器-编码器架构。编码器通过一系列卷积块提取更好的多尺度局部细节,并使用解码器进行分类和生成。分割掩模是第一个可以同时进行分类和分割的晶圆缺陷检测模型,对混合晶圆缺陷具有良好的分割和分类效果。分段网络模型比较如表5所示。表 5.分割网络模型比较算法创新AccFCN将全连接层替换为卷积层以输出 2D 热图。97.8%SegNe结合编码器-解码器和像素级分类层。99.0%U-net将每个编码器层中的特征图复制并裁剪到相应的解码器层。98.9%WaferSegClassNet使用共享编码器同时进行分类和分割。98.2%第6章 结论与展望随着电子信息技术的不断发展和光刻技术的不断完善,晶圆表面缺陷检测在半导体行业中占有重要地位,越来越受到该领域学者的关注。本文对晶圆表面缺陷检测相关的图像信号处理、机器学习和深度学习等方面的研究进行了分析和总结。早期主要采用图像信号处理方法,其中小波变换方法和空间滤波方法应用较多。机器学习在晶圆缺陷检测方面非常强大。k-最近邻(KNN)、决策树(Decision Tree)、支持向量机(SVM)等算法在该领域得到广泛应用,并取得了良好的效果。深度学习以其强大的特征提取能力为晶圆检测领域注入了活力。最新的集成电路制造技术已经发展到4 nm,预测表明它将继续朝着更小的规模发展。然而,随着这些趋势的出现,晶圆上表面缺陷的复杂性也将增加,对模型的可靠性和鲁棒性提出了更严格的挑战。因此,对这些缺陷的分析和处理对于确保集成电路的高质量制造变得越来越重要。虽然在晶圆表面缺陷分析领域取得了一些成果,但仍存在许多问题和挑战。1、晶圆缺陷的公开数据集很少。由于晶圆生产和贴标成本高昂,高质量的公开数据集很少,为数不多的数据集不足以支撑训练。可以考虑创建一个合成晶圆缺陷数据库,并在现有数据集上进行数据增强,为神经网络提供更准确、更全面的数据样本。由于梯度特征中缺陷类型的多功能性,可以使用迁移学习来解决此类问题,主要是为了解决迁移学习中的负迁移和模型不适用性等问题。目前尚不存在灵活高效的迁移模型。利用迁移学习解决晶圆表面缺陷检测中几个样品的问题,是未来研究的难题。2、在晶圆制造过程中,不断产生新的缺陷,缺陷样本的数量和类型不断积累。使用增量学习可以提高网络模型对新缺陷的识别准确率和保持旧缺陷分类的能力。也可作为扩展样本法的研究方向。3、随着技术进步的飞速发展,芯片特征尺寸越来越小、越来越复杂,导致晶圆中存在多种缺陷类型,缺陷相互折叠,导致缺陷特征不均匀、不明显。增加检测难度。多步骤、多方法混合模型已成为检测混合缺陷的主流方法。如何优化深度网络模型的性能,保持较高的检测效率,是一个亟待进一步解决的问题。4、在晶圆制造过程中,不同用途的晶圆图案会产生不同的缺陷。目前,在单个数据集上训练的网络模型不足以识别所有晶圆中用于不同目的的缺陷。如何设计一个通用的网络模型来检测所有缺陷,从而避免为所有晶圆缺陷数据集单独设计训练模型造成的资源浪费,是未来值得思考的方向。5、缺陷检测模型大多为离线模型,无法满足工业生产的实时性要求。为了解决这个问题,需要建立一个自主学习模型系统,使模型能够快速学习和适应新的生产环境,从而实现更高效、更准确的缺陷检测。原文链接:Electronics | Free Full-Text | Review of Wafer Surface Defect Detection Methods (mdpi.com)
  • 2022两会之声:梳理“存量”严控“增量”,确保国家实验室总量控制
    国家实验室建设是重塑我国科技创新体系、应对百年未有之大变局的影响深远的重大举措。全国政协委员、九三学社北京市委主委、北京市政协副主席刘忠范建议,应认真梳理存量,严格控制增量,确保国家实验室总量控制。全国政协委员刘忠范刘忠范说,过去一年,九三学社北京市委高度重视国家实验室建设问题,成立了由各方面专家组成的课题组开展专项研究。国家实验室建设是我国科技界的一件大事,得到了广大科技工作者的广泛关注和热议,国家实验室建设要做好顶层设计,充分依靠专家,集聚智慧,科学决策,做到战略上稳健、战术上果断、战役上放手,充分体现制度优势。刘忠范建议,国家实验室建设要严格控制增量,不能盲目上马,以确保持续稳定的中央财政经费投入,充分体现国家意志。而在总量控制上,既要关注增量,也要关注存量,避免与现有存量资源过度功能重叠。“事实上,在现有国家科技创新体系中,许多机构符合或基本符合国家实验室的定位,应对这些‘存量’资源认真梳理并认证挂牌,以确保真正意义上的总量控制。”刘忠范说,国家实验室建设还应与中国科学院的改革重组密切结合。中国科学院肩负着我国科技创新“国家队”和“排头兵”的角色。在国家实验室顶层设计中,应分配一定数量的“名额”给中科院,推动中科院现有科研院所的改革重组。刘忠范还建议,要从政策层面重视解决“一女多嫁”、“强者通吃”等极端化倾向。国家实验室需要一批“铁杆”人才,要避免从大学和科研院所把人才“一网打尽”“竭泽而渔”,要积极整合现有人才资源,确保国家实验室的高起点和“国家队”定位。
  • 再减税!仪器仪表企业4月1日起将按月全额退还增量留抵税额
    据中国政府网消息,国务院总理李克强2021年3月31日主持召开国务院常务会议,围绕更大激发市场主体活力、增强发展后劲,推出深化“放管服”改革新举措;部署推进减税降费,落实和优化对小微企业和个体工商户等的减税政策。会议确定了进一步支持小微企业、个体工商户和先进制造业的税收优惠政策:一是加大小微企业所得税优惠力度并将个体工商户纳入优惠政策范围,从今年1月1日起至明年底,对小微企业和个体工商户年应纳税所得额不到100万元部分,在现行优惠政策基础上,再减半征收所得税,进一步降低实际税负。二是从今年4月1日起至明年底,将小微企业、个体工商户等小规模纳税人增值税起征点,由现行月销售额10万元提高到15万元。三是从今年4月1日起,将运输设备、电气机械、仪器仪表、医药、化学纤维等制造业企业纳入先进制造业企业增值税留抵退税政策范围,实行按月全额退还增量留抵税额。上述政策加上已出台税收优惠政策,预计全年新增减税超过5500亿元。此前,李克强总理于2021年3月24日主持召开国务院常务会议,部署实施提高制造业企业研发费用加计扣除比例等政策。明确:今年1月1日起,将仪器仪表等制造业企业研发费用加计扣除比例由75%提高至100%,相当于企业每投入100万元研发费用,可在应纳税所得额中扣除200万元;允许企业自主选择按半年享受加计扣除优惠,上半年的研发费用由次年所得税汇算清缴时扣除改为当年10月份预缴时即可扣除。
  • 流式自动化企业正经历需求及增量巨大的国产替代窗口期——重庆微浪生物COO范盘生博士
    “国内自动化厂家正在经历需求巨大、增量巨大的替代窗口期。研发兼容国内外仪器的实验耗材和具有自主创新技术的新型仪器,是未来国内自动化厂商的发展方向。”——范盘生 重庆微浪生物科技 COO流式细胞术( Flow Cytometry,FCM)是20世纪70年代发展起来的一项利用流式细胞仪完成的细胞分析新技本。目前已普遍应用于免疫学、血液学、肿瘤学、细胞生物学、细胞遗传学、生物化学等的基础和临床研究的各个领域。国产流式细胞仪最早研制于20世纪80年代初,但受到当时科技发展和国内生产力的限制,而没有商业化的产品问世。直至2010年左右,国产流式细胞仪厂商开始雨后春笋般成立。并随着技术的积累和发展,国产流式细胞仪不仅从性能上能够和国外仪器比肩,也有着自身的特色和优势。与此同时,国产流式配套试剂的发展也呈现一片火热的局面。为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案,重庆微浪生物科技有限公司COO范盘生博士围绕国产流式自动化发展以及微浪科技的创新解决方案产品详细阐述。 本期嘉宾:范盘生 重庆微浪生物科技 COO苏州大学医学院医学博士(equivalent), 苏州大学医学院药理学系, 心血管药理学硕士, 美国 University of Toledo 商学院, 工商管理硕士;美国博诚研究中心任生产总监,创办北京博尔诚生物科技。——01——实验室自动化现状随着科技的发展和近年来疫情的发生,生命科学领域的自动化需求已成为不可逆的大趋势。现代实验室自动化已涉及实验室方案标准化、实验室设备、实验室耗材、实验室数据库建造、实验室软件等多个行业细分领域。因此,国内实验室自动化建设迎来新的浪潮,也为智能化软硬件厂家和实验室自动化服务机构带来新的机遇和挑战。——02——国内流式自动化的发展流式细胞术(Flow Cytometry,简称FCM)是在细胞分子水平上通过偶联荧光抗体在流动的状态下对单个细胞或其他生物粒子进行多参数、快速的定量分析。多色流式是随着流式细胞仪发展和新型荧光标记问世而产生的新型技术,是将流式细胞术的多参数检测能力发挥到极致的产物。多色流式细胞术因为其有别于其他细胞检测方式在维度、通量、细致、节省等方面的优势在免疫学、血液学、肿瘤免疫学、病毒学、肿瘤移植等多种研究、诊断方向被广泛使用。 多色流式细胞技术的前处理涉及抗原或抗体的标记,孵育,清洗、混匀等步骤,由于检测过程中不可避免存在人为误差和抗体损耗等现象,为了降低人为错误导致的各类浪费,同时提高样本处理效率,引进样本前处理自动化系统是未来的一个发展趋势。流式细胞仪在1970年时,还处于只能对细胞进行单色检测的情况,而随着光电技术的发展及新型荧光标记的问世,各大公司陆续推出高参数的流式细胞仪,目前BD推出的高端流式细胞仪已经高达60色。与国外相比,国内流式自动化发展起步较晚,仍存在极大发展空间。国内大多数实验室自动化的程度还主要停留在单模块形式上;个别领域实验室实现了工作站形式,其集成程度有限,较为依赖国外厂家的供应。为保证供应链安全和稳定、低成本,促进国内生命科学领域自动化产业供需内循环发展,国产替代进口上游产品是必然的趋势,国内自动化厂家正在经历需求巨大、增量巨大的替代窗口期。研发兼容国内外仪器的实验耗材和具有自主创新技术的新型仪器,是未来国内自动化厂商的发展方向。——03——多色流式细胞术痛点1. 荧光配色方案复杂,学习时间长,传承性差,效率低;2. 人工操作繁琐易错,逐个处理、耗时长;3. 离心洗涤损耗较大,强度不可控、降低活性、丢失细胞;4. 跨时间和跨实验室可比性差,标准化程度低;5. 临床流式样本处理过程,缺乏生物安全防护,生物安全性差。——04——流式样本前处理全流程自动化针对以上痛点,微浪生物研发了以梯度微流洗涤技术为核心的系列产品——流式样本前处理全流程自动化工作站流式样本前处理全流程自动化工作站的使用使实验人员摆脱繁琐的样品配制和参数设置,一键完成流式样本前处理,高效、标准、安全、可靠。 梯度微流洗涤技术介绍及技术优势微浪生物独创的梯度微流洗涤技术替代传统的细胞离心洗涤,免去离心对细胞造成的损伤,有效地保 存细胞活性,提高稀有细胞亚群的细胞保留率。1. 细胞保存率显著优于离心法,即使细胞数目在1x10^5都能保持细胞保留率在80%以上。2.微流换液洗涤能高效保留血液样本中的各种类型的免疫细胞(淋巴细胞,单核细胞,中性粒细胞等),减少细胞碎片的残留。3.低剪切力温和洗涤方式,有利于维持流式染色细胞活性,同时也有利于稀少细胞的检出例如γΔT,NK,NKT,DC等细胞亚群。4.微流换液洗涤效果出色,可以提高染色指数,降低流式细胞染色背景信号,获得良好的检测结果。5.标准化的实验操作流程,保证实验结果的重复性。 具体实现了哪些实验流程的自动化,节省时间对比可实现抗体配置、抗体孵育、样本洗涤、样本收集的实验流程自动化。 产品优势实验全自动化:无人值守实验一键可及,一次完成48-160样本的处理,解放劳动力。应用全能化:a. 可用于细胞表面分子和胞内蛋白等不同流式细胞染色方案。b. 内置多种实验方案,便于传承。c. 抗体使用选择灵活,可以使用抗体阵列板,也可以使用预制抗体混合液,给予实验人员充分的自主权限。流程标准化:a. 梯度微流洗涤、高精度移液同恒温控制无缝融合,最大限度克服手动操作的易变性,轻松实现标准化制样,确保实验可重复性。b. 同一研究组的科研人员可以选择既有方案,避免重复优化。c. 标准化流程大大降低了有FlowUltron的实验室间数据比对的难度。——05——微浪生物在推动流式自动化发展上的愿景微浪生物希望通过技术革新来帮助科研人员更快速准确地获取检验结果,保障实验流程的可复制性、实验人员的安全性以及实验信息储存、对比、传承的便利性,最终达到提高科研工作效率的目的。编辑:刘立东KOL点击参与主题征稿活动↓为帮助广大实验室用户及时了解国产流式细胞仪前沿技术进展、创新产品与解决方案,仪器信息网特此约稿。欢迎投稿,投稿文章将在专栏展示并在仪器信息网相关渠道推广(公众号 3i生仪社 原创首发,如需转载请联系开通白名单),word图文投稿邮箱:liuld@instrument.com.cn,关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系:13683372576(同微信)点击下图进入专栏
  • 国内外机器人关节测试技术现状及展望
    国内外机器人关节测试技术现状及展望石照耀,程慧明引言2021年中国机器人行业市场规模为1306.8亿元,预计2022年行业市场规模将达1712.4亿元,同比增长31.0%,增速全球领先。关节是机器人执行姿态控制的执行部件,其性能对机器人的整机性能和可靠性起决定性作用。按动力来源可以分为液压、气动和电机驱动三大类,本文主要介绍电驱动关节。关节主要由传动、控制和传感部分组成,其中传动部分由电机、减速器和结构件组成,控制部分由驱动模块及通信模块组成,传感器部分使用了位置、力矩、电流和温度等。随着机器人应用领域与规模的快速扩张,关节种类不断增加、性能也不断优化。与此相适应,对关节性能的表征、测试和评价也成为了当前的研究热点。全面考察机器人关节测试技术现状,发现整体上呈现出四个特点:(1)测试技术多来源于减速器和电机测试技术,缺乏完全适用于关节的整机测试技术。(2)国内外研发的测试设备主要针对大中型关节,而针对小型或微小型关节的测试技术和设备较少。(3)对关节的测试多集中在减速器和电机上,而不是将关节作为一个整体进行测试。(4)测试参数不全面,多集中于关节的定位精度、速度响应能力上,缺少对其传动精度参数、电参数及其与机械参数的测试和融合分析。机器人关节的结构不简单,同时蕴含着复杂的能量转化、能量传递以及运动控制等问题。应用场景的多样化对机器人主机装备的运动性能精度、负载控制、能耗效率、振动噪声、服役寿命等性能提出了更高的目标,这对关节的综合性能提出了进一步的要求。因此对机器人关节进行综合性能测试,获取关键性能指标,并为设计提供指导具有重要意义。1 关节分类1.1 类型机器人关节的种类众多,可大致划分为刚性关节和弹性关节两类。刚性关节主要由电机、高传动比减速器、编码器、力矩传感器和控制器等组成。Albu-Schaffer等为德国宇航局的轻量机器人设计的机器人关节,包括无刷电机、谐波减速器、绝对编码器、增量编码器、刹车和力矩传感器等,如图1所示。Samuel Rader等设计的机器人关节装有陀螺仪,可以实现更加精准的姿态控制。由于材料和设计上的限制,刚性关节存在功率密度值不高和机器人受冲击情况下关节强度不够的问题,因此刚性关节在使用上存在一定的局限性。图1 刚性关节弹性关节分为串联弹性关节与并联弹性关节两种。弹性关节的设计原理来自于Hill肌肉三元素力学模型,以求更好的模拟人体肌肉功能。Pratt首先提出了串联弹性关节的概念,串联弹性关节在减速器和电机之间增加弹性连杆,用于降低外部冲击载荷和储存能量。Vanderborght等设计了可平衡位置的关节,Negrello等设计了新型关节,并进行了负载能力和抗冲击能力实验,如图2所示。并联弹性关节是在机器人整机上增加并联弹性连杆,通过和关节共同配合,来达到释放冲击和储能的功能。图2 弹性关节1.2 技术要求机器人应用场景的多样化对关节的技术提出了不同的需求,以刚性关节为例,大致可以分为两类,如表1所示。表1 关节技术要求第一种类型关节被广泛应用于教育机器人、玩具机器人和餐饮机器人等,对关节的传动精度要求相对较低,通常对整机的回差要求小于60′。减速器的齿轮模数在0.2mm-0.5mm之间,材料以金属和塑料为主,种类有平行轴齿轮减速器、行星齿轮减速器、面齿轮减速器,其中平行轴齿轮减速器较为常见,部分减速器内部会增加离合机构,当机器人跌倒减速器受到冲击时,用于保护内部结构,该类型关节通常没有力矩传感器。第二种类型的关节广泛应用于大型双足服务机器人、工业机器人和航空航天领域的空间机械臂等,此类关节对传动精度要求较高,通常对整机的回差精度要求是小于3′。其减速器的传动形式主要有行星减速器、摆线针轮减速器、谐波减速器,其中谐波减速器最为普遍。电机多使用直流无刷电机和永磁同步电机,在安装上多采用无框形式。位置检测传感器有光栅编码器、磁编码器,力矩传感器有应变扭力计。2 关节测试方法现状机器人关节的性能主要反映在传动精度、机械参数、响应参数和电参数等指标上。减速器和电机作为关节的重要部件,两者测试技术的发展为关节测试技术提供了借鉴,但减速器和电机的质量不能反映关节整机的质量,因此对关节的测试应面向整机。2.1 传动精度传动误差和回差是评价关节运动输出精度的主要指标。传动误差既反映了传动部分制造误差和安装误差,又反映了其抵抗外界环境(如温度、负载等)的能力。回差则反映了关节传动系统中的间隙,其主要由空程回差、弹性回差、温度回差等组成。2.1.1 传动误差(1)测试方法对精密减速器等传动链的传动误差测试技术研究可以追溯至上世纪50年代,K.Stepanek研制出基于磁栅式传感器测试齿轮机床动态误差的设备。C.Timmc基于光栅式传感器,通过将旋转角位移转换成相应电信号输出以得到传动误差的一种测量方法。黄潼年先生提出了“单面啮合间齿测量法”,发明了齿轮整体误差测量技术。彭东林提出一种时栅传感器,用于对传动误差进行测量。国标GB/T 35089-2018对机器人用谐波齿轮减速器、行星摆线减速器、摆线针轮减速器等精密传动装置的试验设备、传动误差试验方法及其数据处理方法做出规定。机器人关节的传动误差测试技术来源于上述方法,关节的传动误差是指:对应伺服电机任意转角,关节的实际输出转角与理论转角之间的差值,传动误差曲线如图3所示。图3 机器人关节传动误差示意图文献[3]基于光栅法对关节的传动误差进行测试。文献[4]利用高精度光栅测量关节的输出角度,关节电机编码器测量输入端角度,实现了对关节整机传动误差的测试。(2)测试难点关节是一种复杂的机电一体化产品,由于在工作原理、机械结构、传感器配置和控制方式等方面不同于其他的齿轮传动机构,使得对关节传动误差的测试也存在不同,因此在测试方法上带来了一系列的不确定和难点问题。根据GB/T 35089-2018对精密减速器传动误差测试设备的规定,在减速器的输入端和输出端分别利用高精度角度编码器采集角度数据。对关节传动误差的测试,是以关节整机为测试对象,关节输入端角度数据的采集依赖于关节电机编码器。部分关节编码器精度较低或者没有安装电机编码器,因此在此类关节传动误差的测试中如何保证输入角度的有效性是一个难点问题。目前的解决方案有两种,一是文献[4]中所利用的等时间间隔采样方式,该方法可以在一定程度解决编码器精度不足的影响,但该方法可能存在时间滞后和关节本身不支持该模式的问题;二是以控制器发出的指令角度为输入端角度,即以理论转角为输入端角度,该方法符合关节传动误差的定义。综上所述,关节的传动误差测试方法多来源于精密减速器等传动装置,但由于关节本身的特点,使得其传动误差的测试方法具有一定的特殊性。2.1.1 回差(1)测试方法机器人关节的回差是指:关节的输入端伺服电机运动方向改变后到输出端运动方向跟随改变时,输出端在转角上的滞后量。按照测试原理的不同,对关节回差的测试可以分为静态测试和动态测试两种。静态测试:是指将关节的输入端固定,通过输出端加载、卸载,获取滞回曲线而完成的回差测试,滞回曲线如图4所示。输入端固定,给输出端逐渐加载至额定转矩后卸载,再反向逐渐加载至额定转矩后卸载,记录多组输出端转矩、转角值,绘制完成的封闭的转矩-转角曲线。图4 滞回曲线示意图在关节输出端不同位置进行回差测试,获得各个位置的回差,由此获得静态测试的回差曲线,如图5所示。图5 静态测试的回差曲线 动态测试法:通过测试关节的双向传动误差曲线,获取回差曲线而完成的回差测试。首先测出关节正向传动误差曲线,使输入端正向多转一定的角度后反向旋转,然后在相同条件下测出关节反向传动误差曲线,如图6所示。图6中反向传动误差曲线与正向传动误差曲线对应点的代数差即构成回差曲线,如图7所示。文献[5]采用动态测试方法对小型关节进行了回差的动态测试实验,并和静态测试进了对比,发现结果大体一致,可以在一定程度上进行相互印证。图6 双向传动误差曲线图7 回差曲线(2)测试难点同传动误差测试类似,关节回差的测试也不同于精密减速器等传动装置,对测试方法的研究也需要从关节本身的特点来考虑。(1)关节带电状态是影响关节回差测试的一个重要因素,按照关节回差静态测试方法的定义,需要将关节的输入端固定,即电机轴抱死。关节上电后电机轴抱死,在静态测试过程由于电机反向电动势的阻碍,会对测试结果产生影响。(2)角度编码器精度和有无问题同样影响关节的回差动态测试,按照定义需要获得双向传动误差曲线,进而获得回差曲线。在实际测试过程中,若采用等时间间隔采样的方式,则会存在采集点无法对齐的问题。若采用理论角度为输入端角度的方法,则存在测试不连续的问题。(3)联轴器变形会影响关节回差测试结果,在加载测试中需要对联轴器变形进行补偿。2.2 机械参数2.2.1 启动转矩与反启动转矩测试机器人关节的启动转矩测试是指关节的输出端在无负载情况下,关节内部的电机缓慢进行转动,至关节的输出端转动,期间利用关节内部的力矩传感器采集转矩变换情况,利用测试设备的高精度角度传感器来实时判断关节输出端的转动情况,取转矩的最大值为启动转矩,测试曲线如图8所示。需要注意的是若关节内部没有力矩传感器则无法进行启动转矩和反启动转矩测试。机器人关节的反启动转矩测试是指关节的输入端在无负载情况下,测试设备的加载电机缓慢进行转动,直至关节的输入端转动,期间利用测试设备的力矩传感器采集转矩变化情况,利用关节内部的输入端角度传感器实时判断关节输入端的转动情况,取转矩的最大值为反启动转矩,测试曲线如图8所示。需要注意的是对关节的反启动转矩测试要在不带电下进行测试,因为电机在带电状态下反向转动会存在反向电动势,对关节转动存在阻碍。图8 启动(反启动)转矩曲线2.2.2 工作区工作区用转速和转矩组成的二维平面坐标区域表示,如图9所示。关节运行时温度不超过关节允许最高温度,能长期工作的区域为连续工作区。图中连续工作区域是由关节的发热、机械强度、以及关节内驱动器的极限工作条件限制的范围。超出连续工作区,允许关节短时过载运行的区域为断续工作区。图9 工作区2.3 响应参数2.3.1 位置响应频带宽度根据JB-T 10184-2000的规定,对关节位置响应频带宽度的测试应按照如下方式。在给定某一恒定负载的情况下,关节输入正弦波信号,随着正弦波信号频率逐渐升高,对应关节位置输出量的幅值逐渐减小同时相位滞后逐渐增大,当相位滞后增大至90°时或幅值减小至输入幅值的1/根号2时的频率即为系统位置响应频带宽度。2.3.2 正/负阶跃输入的位置响应时间关节在空载条件下或按照试验要求加载某一恒定负载(根据需求确定转动惯量和扭矩大小)。外部控制器发送由0到1的正阶跃信号给关节,并同步读取角度传感器的数据,记录关节从阶跃信号发出至位置达到0.9的时间;重复上述试验,取多次试验的平均值即为关节的正阶跃输入的位置响应时间,测试曲线如图10。图10 正阶跃输入的位置响应时间同理,外部控制器发送由1到0的负阶跃信号给关节,并同步读取角度传感器的数据,记录关节从阶跃信号发出至位置达到0.1的时间;重复上述试验,取多次试验的平均值即为关节的负阶跃输入的位置响应时间,测试曲线如图11。图11 负阶跃输入的位置响应时间2.4 电参数电参数测试用于反映关节在工作状态下电流、转速、功率、效率与转矩之间的关系。电参数测试分为恒定加载测试与梯度加载测试。恒定加载测试是指关节输出端施加某一恒定负载的情况下,测试关节的电流、转速及转矩变化情况;梯度加载测试是指关节输出端梯度加载的情况下,测试关节转矩与电流、转速、效率、输出功率之间的关系,获得相应的特性曲线。2.4.1 恒定加载测试恒定加载测试的目的是为检测关节在空载或稳定负载情况下,其瞬时电流、瞬时转速及瞬时转矩的波动情况,上述参数测试原理及测试曲线示意图如表2所示。表2 恒定加载测试2.4.2 梯度加载测试梯度加载测试的目的是为检测关节在最高转速下,关节输出端负载从0Nm开始等时间梯度加载至堵转力矩为止的过程中,关节的电流、转速、效率、输出功率之间的关系,获得转矩—电流曲线、转矩—转速曲线、转矩—输出功率曲线、转矩—效率曲线以及关节最佳工作区域综合曲线,上述参数测试原理及测试曲线示意图如表3所示。表3 梯度加载测试3 关节测试设备现状3.1 大中型关节测试设备在工业领域内成熟的商用大中型关节测试设备不多,本文列举多型大中型关节测试设备,从测试范围、测试功能、测试精度、测试原理以及测试数据运用五个方面进行对比,如表4所示。表4 大中型关节测试设备由上表可知,大中型关节测试设备基本以单一类型性能参数测试为主,涉及定位精度、响应参数和机械参数,测试技术主要借鉴电机测试技术,少量来源于精密减速器测试技术,存在测试项单一,功能不完善等不足。在测试数据运用方面,主要目的为验证关节机械设计和运动控制算法的可靠性和有效性。目前面向大中型关节的测试设备正朝着综合性能测试和云端测试的方向发展,作者团队所研制的新型机器人关节综合性能测试机可以实现对关节传动精度、机械参数、响应参数、电参数和抗干扰等性能参数的综合测试,测试机的性能指标如表5所示,测试机如图12所示。表5 新型机器人关节综合性能测试机图12 服务机器人小型关节综合性能测试机利用该测试机实现了对关节性能全面测试,相关测试结果如图13所示,分别为传动误差、抗干扰性能和阶跃响应测试。图13 关节测试测试机还具备云测试与数据云交互的功能,相关架构如图14所示,将关节测试中涉及的测试设备、传感器、控制软件、分析方法、测试方法、测试数据和辅助设备虚拟化为服务资源,通过通用的硬件设备接口和软件接口,依托云平台,实现了各测量资源统一的、集中的信息化和智能化组织管理和运用,最终面向用户提供个性化的测试服务和体验。图14 关节云测试架构3.2 小型关节测试设备小型关节测试的难点主要表现在:(1)传感器精度问题,小型关节内部的传感器精度较低,影响测试结果的准确性;(2)传感器缺乏问题,部分小型关节因体积限制,使得关节内部无法安装传感器,导致无法进行测试;(3)外形尺寸小:因小型关节的外形尺寸小,导致配套的测试设备存在夹具设计困难,外部传感器无满足尺寸要求等问题。作者团队在一定程度上解决了上述问题,研制了面向服务机器人小型关节的综合性能测试机,填补了国内的空白,其测试关节参数如表6所示,测试机的情况如表7所示。表6 小型关节参数表7 小型关节测试设备参数测试机如图15所示,主要由被测关节、高精度光栅、力矩传感器、电力分析仪和负载电机等组成。利用测试机对小型关节的回差、电参数和反启动转矩进行测试,相关测试结果如图16所示。该测试机主要解决了三个问题,一解决了小型关节测试手段缺乏的问题;二解决了小型关节整体性能测试难的问题;三解决了关节测试项目单一的问题。图15 服务机器人小型关节综合性能测试机图16 能测试机小型关节测试综上所述,在机器人关节测试设备研发领域存在测试项单一,测试数据运用不足等的问题,考虑到关节对于机器人市场的重要性和特殊性,对其测试技术的研究和测试设备的开发越发的迫切。4 关节测试技术难点和发展趋势机器人关节经过了三十多年的发展,机器人主机应用场景的多样化对其关节的性能指标提出更多的需求,相应的为了适应不同场景,关节的结构配置也发生了众多变化。这对关节测试技术提出了更高的要求,关节测试技术面临的难点问题急需克服,下一步的发展方向需要深入讨论。4.1 关节测试技术难点机器人关节测试技术难点归结为以下六点:(1)面向关节的测试方法。前述测试方法多源于精密减速器和电机的测试,但关节的结构配置不同于二者,现有测试方法并未围绕关节的结构特点进行完善。同时考虑到关节结构本身的差异性,需要对刚性和弹性关节等不同类型关节的测试方法进行细化和适应性改变。随着关节应用场景的复杂化,还需要对关节进行抗冲击、抗过载和寿命等极限性能测试,但此类性能指标的测试方法尚处于空白阶段。(2)综合性能测试设备。关节是复杂的机电一体化产品,本身对机械设计,能量传递以及运动控制等提出了较高的要求,这要求测试设备能够实现综合性能测试,但目前多数测试设备只能对关节某一项性能参数进行测试。综合性能测试设备需要在机械设计、传感器配置和测试软件开发上满足传动精度、机械参数、响应参数和电参数测试的需求。(3)关节配置。在测试过程中,关节本身为输入端,其内部传感器的精度和有无在一定程度上决定测试结果的有效性。如前述所示,关节内部角度编码器的精度越高,关节传动精度测试的结果可靠性越高。(4)数据运用。表4和表6总结了部分关节测试数据运用情况,发现测试数据主要用于机械设计、控制算法的验证,并未深入的进行机理性研究,没有依托数据进行精度评价体系建设、误差溯源和性能预报模型的研究,测试在机器人关节设计、制造、使用中的核心作用未得到体现。(5)云平台还未利用。应该将云计算、机器学习、人工智能及多传感器数据融合等先进技术引入到关节测试系统和健康监测中,提高关节测试的效率,能够提高关节行业产能和产品质量,增强集成系统和终端用户的故障决策能力。(6)测试方法标准化。目前市面上没有一部成熟的关节测试技术标准,相关测试原理,测试方法和测试设备来源于生产和研发机构的摸索。机器人关节行业的飞速发展对关节测试技术标准提出了需求,关节本身的技术要求又对标准的制定提出了更高的要求。4.2 关节测试技术的发展趋势机器人关节测试技术的发展趋势可以归结为四点:(1)需要打通机器人整机测试技术与关节测试技术的壁垒。机器人主机厂商重视机器人整机测试技术,忽视关节测试技术的重要性。机器人关节主机厂商,重视关节本身的测试技术,忽视如何从机器人整机角度去考虑测试技术,因此打通两者测试技术的壁垒显得尤为迫切。而打通两者壁垒的关键是找到之间的关系,既一方面通过对机器人整机进行测试,可以反映某一关节的性能情况。另一方面通过对某一关节进行测试,可以反映出机器人整机的性能。故如何将机器人整机测试和关节整机测试进行融合是今后一个新研究方向。(2)重点研究传动精度测试技术。在相当长的一段时间中,工业领域对关节的测试目的是探究关节的负载大小、抵抗干扰能力等,对传动精度的要求较低。随着市场对高精度机器人需求的增长,相适应的对关节传动精度要求也越来越高,因此面向关节传动精度的测试技术是研究的重点。(3)对极限性能测试技术提出了需求。随着机器人工作环境越发复杂,对机器人关节的极限性能提出了更多需求。但与之相矛盾的是目前对关节的抗冲击、抗过载和寿命等性能指标的测试技术几乎为空白。因此解决这个矛盾,满足极限性能测试的需求是今后一个时期的核心问题。(4)需要建立面向机器人关节的测试标准。目前工业领域对机器人关节的测试标准呼声较高,需要行业内加强合作,深入研究关节测试方法,共同推进面向全局的机器人关节测试方法标准的建立。5 结论本文围绕机器人关节测试原理、测试方法和测试设备三方面对关节测试技术进行了归纳总结。关节测试技术多源于精密减速器和电机测试技术,但单一部件的性能不能反映关节的质量,需要对关节整机进行测试。在关节传动精度测试中,关节内部角度编码器的精度和有无以及关节电力响应速度等问题都会影响测试结果,这也是关节传动精度的测试难点。总结了测试设备现状,发现了行业对关节测试设备需求的紧迫性。对测试技术的难点问题进行了分析,指出了测试方法不完善、缺乏综合性能测试设备、关节配置不足、数据运用不足、云平台技术缺乏以及还未标准化六个难点问题。展望了关节测试技术的发展趋势,发现正朝着解决测试技术的难点的方向发展。 (省略参考文献49篇)
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    公司介绍雷尼绍公司(Renishaw plc) 是世界计量和光谱分析仪器领域的领导者。我们开发的创新产品可显著提高客户的经营业绩 &mdash 从提高制造效率和产品质量、极大提高研发能力到改进医疗过程的功效。主要产品包括坐标测量机用触发式测头、扫描测头、坐标测量机改装、比对仪、机床触发式测头和激光测头、直线光栅、圆光栅、直线磁栅、磁旋转编码器、磁芯片编码器、拉曼光谱仪、激光校准、牙模扫描仪和神经外科机器人。展会预览介绍世界计量领域的领导者雷尼绍公司,将在2012年6月12-16日举行的第十一届中国国际机床工具展览会 (CIMES2012) 上推出一系列新型产品,包括Equator&trade 多功能比对仪、PH20全自动五轴旋转测座、XL-80激光干涉仪、XR20-W无线型回转轴校准装置以及QC20-W无线球杆仪等,并将首次在中国展出一系列快速成型制造技术和新型车床工件检测头。展会期间,雷尼绍还定于6月13日和14日下午举办两场技术交流会,为您介绍最新测量技术与应用。(展位号:W1-C201)展品介绍 Equator&trade &mdash 多功能比对仪全新的专利Equator&trade 比对仪能够降低购买、维护和夹具成本,可对多种工件预编程,而且可在几分钟之内对设计变更进行重新编程。Equator是传统专用比对测量的全新替代方案,它前所未有地填补了市场空白。它不仅是一款新型比对仪,还标志着雷尼绍首个比对仪产品线的问世。 激光干涉仪及球杆仪1. XR20-W无线型回转轴校准装置XR20-W无线型回转轴校准装置集雷尼绍独有的先进轴承和光栅技术以及蓝牙(Bluetooth)无线技术等特点于一体。与现有的RX10相比,雷尼绍XR20-W更为小巧轻便。它的重量仅约1公斤,在使用便利性和灵活性方面具有极大的优势。XR20-W回转轴校准装置包括&ldquo 内置&rdquo 反射镜,反射镜壳体的背面另带有准直光靶。这些特性确保设定速度更快,并大大降低准直误差和由此导致的测量误差。 2. QC20-W新型无线球杆仪 采用全新设计开发的直线位移传感器和蓝牙 (Bluetooth&trade ) 无线技术。一次安装设定即可测量XY、YZ、ZX三个正交平面内的空间精度。具有使用方便和耐用性强的优点。Ballbar20系统软件功能大幅增强,测试和报告的灵活性更强。 3. XL-80全新轻型激光干涉仪测量系统 采用稳定可靠的激光波长进行测量,可溯源至国家标准和国际标准。提供4 m/s最大的测量速度和50 kHz记录速率。即使在最高的数据记录速率下,系统准确性可达到± 0.5 ppm(线性模式)和1纳米的分辨率. 机床测头1.RLP40全新超小型车床工件检测测头2.OLP40全新超小型车床工件检测测头提供无线电或光学信号传输技术,使车削中心的工件找正和工件检测精确、简单而可靠。测头直径仅为40 mm,长度为58.3 mm,具有1 µ m的单向重复性,可以减少设定时间、降低废品率并节约夹具成本,同时改善过程控制。密封等级达IPX8,能够适应典型的车床和车削中心的极端环境。技术成熟的测头盖防护系统可防止切屑和碎屑进入。 3.RMP600 新型紧凑型触发式测头雷尼绍RMP600是一种紧凑型高精度触发式测头,采用无线电信号传输,不仅具有自动工件找正测头的所有优点,还能够在各种加工中心上测量复杂的三维工件几何特征。RMP600触发式测头结构坚固,采用成熟的半导体电子元件和抗干扰信号传输方式,能够适应极恶劣的机床环境。RMP600采用独创的RENGAGE&trade 应变片技术,能够比标准机械式测头实现更高的精度水平,因而适用于各种要求高精度测量的应用场合。 3. 位置编码器1. RESOLUTE&trade 绝对式直线光栅及圆光栅系统世界上第一款能够在36 000转/分转速下达到27位分辨率的绝对式直线光栅。真正的绝对式精细栅距光栅系统,具有优异的抗污能力和超凡的技术指标。 2. TONiC&trade 超小型直线光栅和圆光栅具有超凡的速度、精度、稳定性和可靠性,成本低,安装简单。 坐标测量机用测头PH20坐标测量机用新型全自动五轴测座运用独特的&ldquo 测座碰触&rdquo 方法进行快速触发测量和快速五轴无级定位,确保实现最佳工件测量。简洁小巧的设计既适用于新购的坐标测量机,也适用于大多数现有的用于触发测量的坐标测量机改造。可搭配各式TP20模块,自定旋转角度,精度好,效率高。 快速成型制造AM250激光熔化快速成型机雷尼绍的激光熔化工艺是一种新兴的制造技术,主要用于医疗(整形外科)行业和航空航天、高科技工程以及电子领域。激光熔化是全数字快速成型制造工艺,利用激光聚焦能量将金属粉末熔化制成三维实体。它采用创新的快速成型制造过程,能够通过高能光纤激光直接根据3D CAD生产全致密金属零件。各种微细金属粉末在严格控制的环境中经过完全熔化后制成工件,金属层厚度从20微米到100微米不等。 进一步了解,请点击:http://www.renishaw.com.cn/
  • 日本核污染水排海,ICP-MS等检测仪器迎来增量市场机遇
    2023年8月24日13时,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。据悉,福岛第一核电站的核污染水约有134万吨,根据计划,日本首次排海每天将排放约460吨,持续17天,合计排放约7800立方米核污染水,2023年度预计排放约3.12万吨,氚总量为5兆贝克勒尔。经过17分钟,核污水经由1公里的海底隧道流进太平洋。从现场航拍画面中可以看到,福岛海面上已呈现出两种颜色。图1.日本福岛第一核电站研究表明,核污染水里含有高达64种核放射性元素,并且七成以上都是超标的,多核素设备难以完全处理。这些放射性元素进入海洋环境生态后,对人类和海洋生物危害最大的是碳-1和碘-129,其中碳-14的半衰期约5000多年,碘-129的半衰期更长,而碳-14会在海洋生物体内聚集,其丰度或浓度可能是氚的50倍。核素融入海洋生态后,涉及复杂且长期的生物地球化学过程,目前科学家对此的系统研究和数据积累都很少。图2.海洋生物而且放射性同位素是挥发性的物质,不单单污染海洋,它可以存在于土壤、空气中,所以对农产品、日用品都会产生一定的影响。也就是说,无论是食品、还是护肤品、衣物等,长期看来,都会受到一定影响。目前用于分析放射性元素含量的仪器有多种,其中电感耦合等离子体发射质谱法(ICP-MS)具有诸多优势,比如线性范围宽、检出限极低、灵敏度高、分析速度快等,被广泛的用于半衰期较长的放射性同位素的分析。针对日本此次核污水入海事件,多家ICP-MS厂商积极回应,推出相应解决方案。图3.谱育科技ICP-MS/MS放射性核素检测方案ICP-MS 是一种元素分析技术,ICP-MS仪器由离子源 (ICP)、质谱仪 (MS)(通常是扫描四极杆质量过滤器)和检测器组成。ICP处于大气压下,而MS和检测器则在真空室中运行,因此 ICP-MS 还需要一个真空泵、一个真空接口以及一些静电离子“透镜”来聚焦离子通过系统。现代ICP-MS 系统通常还包含一些用于解决谱图干扰问题的设备或机制。ICP-MS的基本原理为,它将样品中的元素原子,通过等离子体转化为离子态,之后这些离子被引入质谱仪,经过质量分析器的电场筛选,最终被分离出来,形成成独特的质谱信号。当前市面上ICP-MS以单四极杆为主,但是单四极杆ICP-MS在分析放射性同位素时易遇到多原子离子干扰,及更大的挑战的同质异位素离子干扰,比如Zr90对Sr90的干扰,以及Ba137对Cs137的干扰等,干扰成分与待测离子的质量数太接近,单四极杆ICP-MS对于此类干扰的消除能力非常有限,这种情况下三重四极杆ICP-MS就有很好的应用,可以进行干扰的彻底消除。因其几乎可以测量所有天然存在的元素以及许多非天然“放射性”同位素的特点,ICP-MS可用于从常规环境监测、消费品检测、食品和药品安全应用,到生命科学和临床研究、采矿和金属分析、地球化学、核科学和石化产品,再到用于半导体制造的高纯度化学品和材料中痕量金属污染物测量的几乎所有行业。为更详细地了解ICP-MS的应用现状以及市场竞争格局,仪器信息网将于近期推出《中国ICP-MS市场研究报告(2023版)》,以期为相关厂商的市场推广及用户的产品应用提供参考。欢迎感兴趣的网友联系我们!【服务热线】: 400-637-7886【电子信箱】: survey@instrument.com.cn报告目录:第一章 ICP-MS 原理及分类概述1.1 ICP-MS 仪器原理与结构 1.1.1 原理 1.1.2 仪器结构 1.2 仪器分类第二章 ICP-MS 技术及应用进展2.1 近两年ICP-MS 新产品概况2.2 ICP-MS 应用进展 第三章 ICP-MS市场综合分析3.1 ICP-MS 市场概况3.2 中国ICP-MS 市场主要品牌市场占比第四章 ICP-MS中标市场分析4.1 近两年ICP-MS仪中标总量趋势分析 4.2 2022年ICP-MS仪采购省份分布情况 4.3 2022年ICP-MS仪采购单位分布情况 4.4 2022年ICP-MS仪品牌分布情况 第五章 ICP-MS 用户市场抽样统计分析 5.1 用户单位所在地区分布5.2 用户单位性质分析 5.3 用户所在行业分析5.4 用户单位ICP-MS 仪器用途分析 5.5 用户采购行为分析 5..5.1 采购时间分析 5.5.2 采购关注因素5.5.3 用户采购方式 5.5.4采购品牌倾向 5.6 ICP-MS仪常见问题/故障 5.7 ICP-MS仪采购预算变化分布第六章 ICP-MS仪专场访问数据分析 5.1近两年ICP-MS专场PV、UV 5.2 2022年ICP-MS仪专场热门品牌 5.3 2022年ICP-MS仪专场PV、UV热门仪器 第六章 “其他质谱仪”海关进出口数据分析 6.1 其他质谱仪总体进出口趋势6.2 进出口其他质谱仪企业注册地6.3 其他质谱仪进出口国家统计第七章 ICP-MS市场规模预测 7.1未来五年国内ICP-MS增长趋势 7.2 ICP-MS相关产业政策 第八章 总结扫二维码加我为好友 及时了解更多市场动态
  • 钢研纳克2021年营收增长19.84%至7.02亿,两款仪器销量创新高
    近日,钢研纳克检测技术股份有限公司(简称:钢研纳克)发布2021年度报告。报告显示,钢研纳克2021年实现营业收入7.02亿元,较去年同期增长19.84%;实现营业利润0.88亿元,较去年同期增长7.62%;归属上市公司股东的净利润为0.84亿元,较去年同期增长9.03%;基本每收益为0.34元,较去年同期增长9.03%。2021年末,钢研纳克总资产13.75亿元,同比增长24.17%;归属于上市公司股东的所有者权益为8.48亿元,同比增长7.61%;归属上市公司股东的每股净资产3.42元,同比增长7.61%。分析仪器板块,2021年度,火花直读光谱仪实现销售超过400台、气体分析仪超过300台,销量创历史新高;推出的Spark 8000全谱火花直读光谱仪、SparkCCD 6500全谱火花直读光谱仪和Plasma 3000双向观测ICP光谱仪等新品均已实现市场销售。无损检测业务,研制的钢管Rota370大直径旋转超声检测设备、钢管表面缺陷智能视觉检测设备、钢板表面硬度检测系统填补了国内空白,并成功实现销售;研制完成大棒C扫描设备、棒材相控阵检测设备样机,已具备销售条件。腐蚀防护工程与产品板块,成功开拓国家管网等优质增量市场。智能采集仪产品中标长庆油田智能化改造项目;超声导波检测技术在中石化湛江项目得到应用;海外三座海水淡化阴保项目顺利完成调试投产。此外,钢研纳克北京永丰3A实验室完成竣工验收和搬迁,并正式投入运营,具备633项化学检测能力,涉及黑色金属、有色金属及合金、冶金原辅料、环境样品分析等领域;成都检测实验室项目步入正轨,已实现盈利;钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司分析检测、仪器生产项目已完成综合楼主体结构验收,正加速推进幕墙、室内装修、智能化、室外工程等配套工程建设,已实现各类常规仪器产品顺利转产,其中XRF仪器、气体仪器等产品100%实现本地化制造;青岛纳克设立平度分公司,启动青岛实验室建设项目建设,在保留腐蚀业务的同时,积极向材料检测与评价方向突破,目标在“十四五”期间,建设形成青岛纳克总部办公+临海实验基地+产业基地的总体布局,实现以青岛为中心,辐射山东的发展格局。钢研纳克表示,2022年,将以公司主业为核心,充分借助资本市场力量,探索外延式发展,择机实施并购整合,有效促进公司主业稳健发展。
  • Nature:形状变形的纳米磁性编码微型机器人
    磁性软体机器人已有多种应用,特别是在与人体密切相关的生物医学领域。如自折叠式“折纸”机器人可以在肠道中爬行、修补伤口、将吞下的物体取出来;胶囊状的机器人可以沿着胃的内表面滚动,进行活组织检查并运送药物。此外,科学家们还研制出了尺寸从几百微米到几厘米不等的更薄的线型机器人,它们有可能在大脑血管中穿行,以治疗中风或动脉瘤。磁性软体机器人的进一步小型化可能带来新的应用,如在小的血管中进行操作甚至操纵单个细胞,但制备这样的微型机器人并非易事[1]。 2019年11月,瑞士联邦理工学院的Cui Jizhai(现任职复旦大学) 、Huang Tian-Yun 及其同事在Nature发表了名为“Nanomagnetic encoding of shape-morphing micromachines”的文章[2],该工作使用电子束光刻技术,制造出了只有几微米大小的可磁重组机器人,通过对单个区域的纳米磁体进行设计,将形状变化指令通过编程的方式输入微型机器人,对纳米磁体施加特殊的磁场序列后,实现微型机器人的形状变化,如图一所示。图一 四片式变形微机械的设计 a.磁体磁态随尺寸增大的示意图:i.超顺磁性;ii.室温下稳定的单畴;iii.多畴态。b. 部,四个面板微机械,面板I上有520 nm×60 nm(I型)纳米磁体阵列,面板II上有398 nm×80 nm(II型)纳米磁体阵列;底部,纳米磁体阵列的相应SEM图像。c. 体积相同但长宽比不同的单畴纳米磁体的磁光克尔效应磁滞回线。d.根据矫顽力的不同选择两个磁场对微机械进行编码的示意图。e. 应用控制磁场B=15 mT时的磁性结构(I型和II型纳米磁体)和微机械折叠行为示意图,光学显微镜图像显示了所制造器件的四种不同结构。从左到右,上/下折叠的面板数为4/0、3/1、2/2(折叠方向不同的对面面板)和2/2(折叠方向相同的对面面板)。 这项工作构建了一个模块化单元的集合,这些模块化单元可以编程为字母表中的字母,此外还构建了一个微型的“鸟”,能够进行复杂的行为,包括“拍打”、“悬停”、“转弯”和“侧滑”,如图二所示。这为创造未来的智能微系统建立了一条路线,这些智能微系统可以重新配置和原位重新编程,可以适应复杂的情况。图二 折纸式的微型“鸟”与多种形状变形模式 文章中,作者使用了英国Durham Magneto Optics Ltd.公司的磁光克尔效应系统-NanoMOKE3对不同型的纳米磁体进行了磁滞回线测试,同时使用该设备的电磁铁产生的磁场对纳米磁体阵列进行了编程。NanoMOKE3可以进行微区的超高灵敏度测试,在本工作中,作者通过激光聚焦在不同的纳米磁体上获得对应的磁滞回线,如图一c所示,为微型机器人的磁学编码工作提供了帮助。图三 磁光克尔效应系统-NanoMOKE3 NanoMOKE3主要技术特点:超高灵敏度~10-12emu微区磁滞回线,激光光斑~2μm超快测试速度,1秒内可获得磁滞回线克尔角检测<0.5 mdeg纵向/横向/向克尔磁畴成像扩展无液氦低温MOKE图四 与Montana S50超精细多功能无液氦低温光学恒温器联用的低温MOKE 温度范围4.2K~350K磁场纵向>0.4T,向>0.3T 参考文献:[1] X H,zhao. et al. Nature 575, 58-59 (2019)[2] Cui, J. et al. Nature 575, 164–168 (2019).
  • 海顿科克为客户定制的直线滑轨系统
    海顿科克直线传动一直以为都非常擅长为客户的应用定制客户化的运动解决方案,一个典型的例子就是海顿科克为客户定制的直线滑轨系统,这个系统客户要求非常高硬度,精度以及重复定位精度。 这个系统的轴向导向是一个可承受高负载和高硬度的精密滚珠导轨,整个结构都是用挤压铝型材做成,强度可靠,支撑系统地所有部件。在该设计中,驱动装置是一个混合步进电机和一根精密的KERK丝杠。该丝杆由303不锈钢挤压而成,安装在丝杠和滚珠导轨上的是一个机加工铝滑块和一个内置聚甲醛驱动螺母。 该系统可以很容易的调整以适应不同的应用场合,导轨在 &ldquo z&rdquo 向上可承受的最大负载是353 lbs (1570N),在这个负载下能保证精度。其最大roll, pitch和yaw方向上能承受的扭矩是分别为200 in-lbs (22.65 Nm), 132 in-lbs (13.9 Nm),和 132 in-lbs (13.9 Nm),在实际应用中能承受的负载还取决于所选用的电机和螺杆的型号,该系统设计使用的螺杆是直径为9.5MM的螺杆,其导程从0.64MM到38.10MM可选。 该系统配一个步距角为1.8度的步进电机可以实现精确的定位,当然一个有刷或者无刷的直流电机也可以用做该系统的驱动电机,特别是在需要高速度,高扭矩的应用场合中,使用有刷或者无刷电机其定位需要靠编码器,编码器也可以根据客户要求加到整个系统中。 对于一些普通的旋转编码器都不能满足其定位要求的应用,该系统依然可以整合安装更高精度的编码器。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 北京下发“十四五”规划通知,聚焦国产高端仪器设备
    11月24日,《北京市“十四五”时期国际科技创新中心建设规划》(以下简称《规划》)正式发布。到2025年,北京国际科技创新中心基本形成,建设成为世界主要科学中心和创新高地。到2035年,北京国际科技创新中心创新力、竞争力、辐射力全球领先,建成全球人才高地,实现高水平科技自立自强,切实支撑好科技强国建设,更好向世界展示科技创新“中国贡献”。规划实施期限为2021至2025年。规划指出要支持开展关键仪器设备研发。支持挖掘一批服务于重大科技基础设施的定制化科学仪器和设备,重点突破研发小型高端质谱、新一代光谱、真空获得仪器等关键技术。  支持开展通用型关键零部件研发。研发垂直腔面发射激光器(VCSEL)、高性能敏感器件、模拟芯片、单光子探测器、原子陀螺、增量式磁编码器、微量气体传感器、扭矩传感器、高精密减速器、电磁波探测器、光路控制元件等关键零部件。  在医药健康领域支持常用研究用高端仪器设备的国产化开发,加快医疗设备和精密科学仪器的技术攻关,支持性能稳定、精密度高的医疗器械关键材料与核心部件研制。  除了关键仪器设备研发,《规划》特别提出,强化战略科技力量,在国家实验室体系、北京怀柔综合性国家科学中心、新型研发机构、高校院所、科技领军企业牵头的创新联合体等方面进行布局。北京“十四五”时期国际科技创新中心建设预期性指标推动建立三个创新中心  《规划》布局了体系化的战略科技力量。  国家实验室体系包括国家实验室、国家重点实验室、国家创新平台等。  《规划》提出,发挥国家实验室作为国家战略科技力量的引领作用。推动“三城一区”内的科技领军企业、高校院所和新型研发机构积极参与国家实验室建设。  国家重点实验室则强调体系化发展。打破国家重点实验室依托单位行政隶属限制,鼓励围绕重点领域协同开展基础研究和应用基础研究。支持科技领军企业在京牵头建设国家重点实验室。  在国家创新平台方面,《规划》提出推动国家级技术创新中心、制造业创新中心等在京布局发展,还重点提到了国家新能源汽车技术创新中心、国家玉米种业技术创新中心、京津冀国家技术创新中心。这三个中心分别聚焦车规级芯片关键技术、现代种业技术创新体系、区块链、疫苗等领域。  北京怀柔综合性国家科学中心关键探索  北京怀柔综合性国家科学中心的关键因素是重大科技基础设施。  依托重大科技基础设施,将开展多方面的研究、体制探索。包括:1、人才体制。加大服务国际科技合作交流力度,加快聚集相关领域国际顶尖科学家,组建稳定、专职的研制、工程、管理人员队伍。  2、前沿研究。凝练提出基础前沿领域原创性研究选题,探索新型科研组织形式,实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。  3、科研共享。建立重大科技基础设施与国家实验室、新型研发机构、高新技术企业等对接服务资源共享机制。  在这些领域建设世界一流新型研发机构  《规划》提出,持续建设世界一流新型研发机构。  争取在量子计算、超大规模新一代人工智能模型、微纳能源与自驱动传感技术、类神经元芯片和双向闭环脑机接口、干细胞治疗与再生医学等方面形成一批重大原创成果,在前沿技术领域谋划布局建设新一批世界一流新型研发机构。  《规划》提出,充分发挥高水平高校院所基础研究主力军作用。  争取在高水平研究型大学布局建设若干前沿科学中心,推动“双一流”高校建立产教融合创新平台,鼓励和支持在京高能级科研机构解决重大原创的科学问题,深入推进北京高校卓越青年科学家计划项目,强化首都高端智库功能。  《规划》还提出,积极构建科技领军企业牵头的创新联合体。  这种创新联合体将由科技领军企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同。支持科技领军企业联合高校院所组建联合实验室、新型共性技术平台等,引导科技领军企业打造开放式创新平台。  加强原创性引领性科技攻关  解决“从0到1”以及“卡脖子”技术的突破是科技自立自强的重要方面。《规划》提出了重点领域关键核心技术、前沿技术、其他前沿领域的布局。  其中,重点领域关键核心技术包括集成电路产研一体化研发、关键新材料“卡脖子”技术攻关、通用型关键零部件研发、关键仪器设备研发。  重点领域前沿技术包括人工智能前沿技术研发、量子信息前沿技术研发、区块链前沿技术、生物技术前沿技术研发。  其他前沿领域布局包括生物育种、空天科技创新。
  • 滨松参展CIOE 2019,激光加工、激光雷达、光通信等多类应用新品展现
    2019年9月4日-7日,中国国际光博会(CIOE 2019)在深圳成功举行。本次滨松中国在展会中主要以激光加工、激光雷达、光通信、工业计测、气体分析、民用消费、光谱检测、检验医学八个方向为主,进行了产品技术的呈现。久经市场考验的经典产品,以及最新曝光的新品都同台出现,获得了众多参观者的驻足。展会现场激光加工# 激光加工联合实验室展品:激光并行加工模块2019年7月,湖北工业大学-滨松中国-金顿激光共同建立的“激光加工联合实验室”正式成立。目前主要进行着基于空间光调制器的精密激光加工方案(钻孔、切割、打标等)的研究,包括不同应用的相位图计算算法、光路系统的搭建与优化、不同材料和应用的实验工艺验证等等。激光并行加工模块是联合实验室的一个小小的首秀。内部配置了滨松空间光调制器(LCOS-SLM)。激光入射到SLM上,在软件内预先设置的多焦点全息图,随后激光通过独特设计的光路,最终在相机靶面上产生多光束。在光调制时,该模块使用了带反馈的迭代算法。相机采集的多个光束的能量分布首先经过算法优化,再迭代入GS算法迭代循环中,经过不断迭代循环,最终得到了能量分布均匀的多个光束。这在实际的加工中,是十分必要的。利用这套激光并行加工模块可以进行10*10阵列多光束打孔、多光束并行蚀刻加工、多光束字母打孔等作业。现场亦展示了多个使用该模块进行加工的样品。除了光调制技术以外,联合实验室计划逐渐拓宽研究范围,滨松的更多产品和技术也将参与其中。以行业需求为导向,更好的促进我国智能激光加工行业的发展。加工样品通过便携显微镜可看到样品上的打孔细节# 下一代激光加工模块:JIZAI此次CIOE,首次曝光了滨松下一代激光加工引擎JIZAI的信息。JIZAI是基于滨松隐形切割技术(独有技术,拥有全球专利)以及空间光调制技术开发而出的产品。灵活性极强,可以根据不同的应用选配其中的器件,进行自由定制。模块可以实现任意形状的加工光束,比如多点并行加工、像差校正、平顶光束等等。紧凑轻巧,可自由移动,在多点打标、内部打标、玻璃打孔、微通道成型等众多激光加工作业中都可应用。JIZAI概念图使用JIZAI进行的玻璃打孔作业激光雷达 # 面阵红外近距离传感器低速及特殊场景下的应用,是激光雷达目前的落地热点之一。智能工厂、智慧物流、智能仓库等场景中,都少不了它的存在。新系列的面阵红外近距离传感器,主要就是面向针对此类应用的激光雷达的。新产品增大了像素尺寸,提高了饱和上限,并在内部设置了补偿电路,增强了抗环境光干扰的能力,更加适合于强背景光环境(如:室外环境)下的近距离测距。同时该器件还具有低成本的特点。目前推出了3种不同像素数量的器件,也可根据具体需求进行定制。# VCSEL固态Flash LiDAR被普遍看做是当前LiDAR发展阶段的下一个台阶。在探测器和激光器的选择上,都将有很大的变化。激光器方面,旋转式中普遍使用的边缘发射激光器(EEL)已经不再完全适用于Flash式的雷达,高功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)将成为最理想的选择。随着3D摄像头的热潮,VCSEL成为了近几年的热点话题,在大众熟知的人脸识别、手势识别等应用中都扮演了重要角色。但面向激光雷达的产品,对其各方面性能都有了新的要求,而此次滨松展出的940nm的VCSEL也是特别针对此应用开发的。除了本身光斑形态好的特点外,滨松新展出的VCSEL还具有光功率密度高、光电效率转换高、稳定性好的优点。带封装(金属)的滨松VCSEL产品,特定要求下,裸片产品的提供也可探讨光通信# 面向5G前传和数据通信中心光模块应用CIOE中,滨松呈现了面向中长距5G前传25G/50G光模块,以及100G/200G/400G数据中心互联光模块的全系列探测器方案。包括正照式/背照式、单点/阵列(pitch250/500/750μm)的InGaAs PIN PD,满足不同项目应用的需求。系列产品的特点在于,其采用了独特的设计结构,在保证高灵敏度、低终端电容的同时,也具备极高的可靠性。整个系列产品均可支持非气密封装。工业计测# 应用于编码器的光电探测方案展会中主要展出了目前编码器应用中比较具有代表性的产品,PD阵列、LED光源,以及集成光发射和探测的整体模块产品。实际上滨松探测器覆盖从可见光到近红外几乎全波段,可为LED光源匹配最合适高灵敏度的探测器,实现整个系统的高信噪比。滨松一贯是全线In-house设计和生产,无论是半导体设计及制造工艺,还是封装工艺都拥有丰富的技术储备,可以很好的应对针对编码器应用的各种定制化需求,打磨出最优的产品方案。民用消费# 针对广泛消费类应用的全波段产品“光”是无处不在的,不光是在生产制造、科研学术中,更是在生活的方方面面。滨松则希望通过自身的光电技术,为与我们息息相关的种种生活中的应用,带来更好的可能。让它们变得更加便捷、智能、环保。CIOE中滨松展出了多类光电半导体产品,其中包括可用于屏下,辅助屏幕亮度控制的接近传感器;可装配在便携式设备或独立体温计中,实现无探测位置限制的高精度温度测量,且低成本、环境友好的InAsSb探测器等等。滨松能为民用消费应用提供高一致性、高可靠性的产品。但最为重要的是,以60余年光电技术的沉淀,可以为具体的客户需求提供高定制化的服务,以及产品技术建议。成就更有竞争力的性能,抢占更新市场的先机。目前滨松中国除了北京总部外,在深圳和上海均设有分公司,拥有本土的销售、市场、产品团队,亦可以为中国客户提供更快速有效的服务。在CIOE中我们展现的产品技术和应用仅是冰山一角。实际上,滨松一直希望被看做是一个光子技术的提供者,以和客户更紧密的交流沟通,以及更深入的相互理解,来促成最佳的应用技术诞生。
  • 工信部公布一批行业标准,53项涉及环境试验箱及试验机
    近日,工业和信息化部批准公布《船舶生产钢质托架安全要求》等183项行业标准,分三批正式实施,实施日期列于表中。  其中机械行业标准95项、制药装备行业标准5项、汽车行业标准11项、航空行业标准7项、船舶行业标准4项、化工行业标准8项、石化行业标准15项、冶金行业标准3项、黄金行业标准7项、轻工行业标准20项、包装行业标准1项、电子行业标准7项。  本次发布的行业标准中,需要用到环境试验箱对物件测试评价的标准有19项,其中机械行业标准12项、汽车行业标准、船舶行业标准、化工行业标准、石化行业标准、轻工行业标准、包装行业标准、电子行业标准各1项。  需要用到试验机对物件测试评价的标准有38项,其中机械行业标准18项、汽车行业标准8项、航空行业标准1项、船舶行业标准1项、化工行业标准2项、石化行业标准4项、轻工行业标准3项、包装行业标准1项。  摘录本次发布的行业标准一览表中涉及环境试验箱及试验机部分标准内容如下:表1本次发布涉及环境试验箱的行业标准编号、名称、主要内容等一览表序号标准编号标准名称标准主要内容实施日期机械行业28JB/T13538-2018电磁屏蔽用镀金属层导电粉体本标准规定了电磁屏蔽用镀金属层导电粉体的技术要求、检测方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于电磁屏蔽用镀金属层导电粉体。2019-05-0129JB/T13539-2018敞开式光栅传感器本标准规定了敞开式光栅传感器的术语和定义、结构型式与基本参数、功能、要求、环境适应性、连续运行试验、试验方法、检验规则、标志与包装等。本标准适用于以由一系列等间距刻线的光栅为检测元件的敞开式光栅传感器。2019-05-0130JB/T13540-2018磁性角度编码器本标准规定了磁性角度编码器的术语和定义、结构型式与基本参数、功能、要求、电气安全性能、环境适应性、试验方法、检验规则、标志与包装等。本标准适用于以圆磁环、旋转齿轮或霍尔器件为角度测量基准,准确度等级为± 5″级、± 10″级、± 20″级及± 50″级的磁性角度编码器。2019-05-0131JB/T13541-2018磁性旋转编码器本标准规定了磁性旋转编码器的术语和定义、结构型式与基本参数、功能、要求、电气安全性能、环境适应性、试验方法、检验规则、标志与包装等。本标准适用于以圆磁环、齿轮或霍尔器件为测量基准、用于旋转运动测量的磁性旋转编码器。2019-05-0133JB/T13543-2018球栅线位移测量系统本标准规定了球栅线位移测量系统的术语和定义、基本参数、基本功能、要求、环境适应性、试验与检验方法、检验规则、标志与包装等。本标准适用于机床、仪器等的坐标线位移检测与测量,由球栅线位移传感器和球栅数字显示仪表相连组成球栅线位移测量系统。2019-05-0169JB/T13564-2018微电机石墨尼龙垫圈本标准规定了微电机石墨尼龙垫圈的术语和定义、规格和标记、要求、检验项目、检验规则和标志与包装。本标准适用于微电机用石墨尼龙垫圈2019-05-0174JB/T13568-2018LED节能灯具用开关本标准规定了LED节能灯具用开关的安全、性能、试验方法和检验规则。本标准适用于LED节能灯具中的,借助人体动作或由人激发传感器去操动开关(或借助开关系统)接通和断开LED节能灯具电源的,额定电压直流不超过250V和交流不超过480V、额定电流不大于30A的开关。本标准适用于由人通过触摸、按压等方式操作操动件,或者靠激发传感器(可在实体上或电气上与开关结合在一起,也可分开配置)操作的开关。在特殊环境下使用的类似开关也可参照本标准。2019-05-0175JB/T13569-2018园林工具开关本标准规定了园林工具的电源开关的安全、性能、试验方法和检验规则。本标准适用于装在园林工具中的,借助人体动作去操动开关接通、承载和断开工具电源,调节工具转速或改变工具旋转方向的,额定电压不超过480V、额定电流不大于63A的开关。本标准适用于由人通过操动件操作,或者靠激发传感器(可在实体上或电气上与开关结合在一起,也可分开配置)操作的开关。在特殊环境下使用的类似开关也可参照本标准。2019-05-0176JB/T13570-2018灯具开关电子控制装置本标准规定了灯具开关电子控制装置的安全、性能、试验方法和检验规则。本标准适用于灯具、穿戴器具中的,借助人体动作或由人激发传感器去操动开关控制装置(或借助开关组成)接通、控制调节(包括灯具亮度等)和断开灯具及器具电源的,额定电压直流不超过250V和交流不超过480V、额定电流不大于30A的控制装置。本标准适用于由人通过触摸、滑动、按压等方式操作操动件、触摸屏,或者靠激发传感器(可在实体上或电气上与开关结合在一起,也可分开配置)操作的控制装置。在特殊环境下使用的类似灯具控制装置也可参照本标准。2019-05-0177JB/T13571-2018延长线插座用开关本标准规定了延长线插座用开关的安全、性能、试验方法和检验规则。本标准适用于装在延长线插座、转换器插座、PDU排插和其他类似设备中的,借助人体动作去操动开关接通和断开延长线插座电源的,额定电压不超过交流480V、额定电流不大于30A的开关。本标准适用于由人通过操动件操作,或者靠激发传感器(可在实体上或电气上与开关结合在一起,也可分开配置)操作的开关。在特殊环境下使用的类似开关也可参照本标准。2019-05-0193JB/T13574-2018电气绝缘用树脂基活性复合物环氧滴浸树脂本标准规定了电气绝缘用环氧滴浸树脂的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、贮存和运输。本标准适用于低挥发的电气绝缘用双组份环氧滴浸树脂。2019-05-0194JB/T13575-2018电气绝缘用树脂基活性复合物环氧连续沉浸树脂本标准规定了电气绝缘用环氧连续沉浸树脂的技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、贮存和运输。本标准适用于电气绝缘用双组份环氧连续沉浸树脂。2019-05-01汽车行业111QC/T1099-2018汽车主减速器总成可压缩弹性隔套技术条件本标准规定了汽车主减速器总成可压缩弹性隔套的技术要求、检测方法。本标准适用于汽车总质量不大于10000kg的汽车主减速器用隔套。2019-01-01船舶行业122CB/T4488-2018船舶生产钢质托架安全要求本标准规定了船舶修造过程中所用钢质托架(本标准中特质门式钢质托架、框架式钢质托架两种型式的钢质托架)在设计、制造、使用和维修中的安全要求和管理职责。本标准适用于船舶(含海洋结构物)修造过程中、钢结构等产品生产过程中涉及钢质托架的设计、制造、使用和维修等。其他用途钢质托架可参照使用。2019-01-01化工行业125HG/T20696-2018纤维增强塑料化工设备技术规范本标准规定了用于化工行业中纤维增强塑料设备的设计、制造、检验和使用管理。本标准适用于采用缠绕成型、接触模塑成型的地上整体纤维增强塑料化工设备的设计、制造、检验及验收、包装及运输、安装、使用及维护。2019-01-01石化行业144SH/T3540-2018钢制冷换设备管束防腐涂层及涂装技术规范本标准规定了钢制管壳式热交换器和空气冷却器管束表面防腐蚀涂层、涂装及验收要求。本标准适用于石油化工用管壳程工作温度不超过300℃的管束内、外表面的防腐蚀涂层及涂装。2019-01-01轻工行业164QB/T5175.3-2018手表外观件佩戴环境试验方法第3部分:光照试验本部分规定了手表外观件佩戴环境光照试验的试验准备、氙弧灯方法、紫外灯方法和试验结果。本部分适用于手表玻璃,以及金属及合金、金属陶瓷、塑料、橡胶、皮革等材料制造的表壳、表盘、后盖、表带、带扣等手表外观件的光照试验。氙弧灯方法适用于模拟在日光照射环境下的试验。在不具备氙弧灯方法试验装置的情况下,可使用简易的紫外灯方法。2019-01-01包装行业176BB/T0077-2018包装用双向热收缩型聚酯薄膜本标准规定了包装用双向热收缩型聚酯薄膜的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于以改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为主要原料,经双向拉伸工艺而制得,可单独使用或同其它薄膜复合使用的薄膜材料。2019-01-01电子行业181SJ/T11720-2018高性能计算机刀片式服务器计算刀片机械技术要求本标准规定了刀片服务器计算刀片及计算刀片机箱外观和结构、安全、噪声、电磁兼容性、环境适应性、可靠性等的要求。本标准适用于刀片服务器计算刀片的设计、制造和测试。2018-10-01表2本次发布涉及试验机的行业标准编号、名称、主要内容等一览表序号标准编号标准名称标准主要内容实施日期机械行业25JB/T13535-2018电磁屏蔽吸波片本标准规定了电磁屏蔽用固态片状吸波材料的术语和定义、分类和标识、技术要求、测试方法、检验规则以及包装、标志、贮存和运输的要求。本标准适用于频率范围为10MHz~40GHz的吸波片。2019-05-0135JB/T13545-2018闭式宽台面单轴多点压力机静载变形测量方法本标准规定了闭式单轴多点宽台面高速超精密压力机静载变形测量方法的术语和定义、整机刚度测量方法、滑块挠度测量方法和工作台挠度测量方法。本标准适用于闭式单轴多点宽台面高速超精密压力机。2019-05-0148JB/T6723.1-2018内燃机冷却风扇第1部分:金属冷却风扇技术条件本部分规定了内燃机金属冷却风扇的产品分类、代号和型号规格、技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本部分适用于外径不大于750mm的水冷式、风冷式内燃机(汽油机、柴油机)冷却系统用金属冷却风扇总成。2019-05-0149JB/T6723.3-2018内燃机冷却风扇第3部分:冷凝式内燃机冷却风扇技术条件本部分规定了冷凝式内燃机冷却风扇的分类、命名、技术要求、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。本部分适用于冷凝式内燃机带发电机及不带发电机两种冷却风扇。2019-05-0151JB/T7762-2018内燃机气缸盖垫片技术条件本标准规定了内燃机气缸盖垫片的术语和定义、结构、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输及贮存。本标准适用于汽车、拖拉机、工程机械、固定式和船用等中小功率内燃机的气缸垫。2019-05-0156JB/T13552-2018柴油机热冲击试验方法本标准规定了柴油机热冲击试验的术语和定义、试验准备、试验条件和试验方法。本标准适用于水冷柴油机。2019-05-0158JB/T13554-2018内燃机曲轴弯曲疲劳试验方法本标准规定了内燃机曲轴弯曲疲劳试验的术语和定义、试件抽样、试验装置、试验步骤、试验数据处理方法、试验报告。本标准适用于内燃机曲轴曲拐的台架弯曲疲劳试验。2019-05-0164JB/T13559-2018袋式除尘器滤料高温拉伸性能测试方法本标准规定了袋式除尘器滤料高温拉伸性能测试方法的原理、仪器、测试温度、测试程序、测试报告。本标准适用于袋式除尘器、电袋复合除尘器滤料高温拉伸性能的测试。2019-05-0165JB/T13560-2018袋式除尘器用滤料耐折性能测试方法本标准规定了袋式除尘器用滤料耐折性能测试方法的原理、仪器、测试程序、测试报告。本标准适用于袋式除尘器、电袋复合除尘器用滤料耐折性能的测试。2019-05-0169JB/T13564-2018微电机石墨尼龙垫圈本标准规定了微电机石墨尼龙垫圈的术语和定义、规格和标记、要求、检验项目、检验规则和标志与包装。本标准适用于微电机用石墨尼龙垫圈2019-05-0178JB/T2300-2018回转支承本标准规定了回转支承的符号、分类和标记、要求、检测方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于工程机械、矿山机械、港口机械、建筑机械及其他需要两部分相对回转运动的机械用回转支承。2019-05-0179JB/T5939-2018工程机械铸钢件通用技术条件本标准规定了工程机械产品用铸钢件的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于碳钢铸件和低合金钢铸件。2019-05-0180JB/T5940-2018工程机械高锰钢铸件通用技术条件本标准规定了工程机械用高锰钢铸件的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于承受不同冲击负荷的耐磨损高锰钢铸件。2019-05-0181JB/T5941-2018工程机械有色合金铸件通用技术条件本标准规定了工程机械产品中有色合金铸件的要求,试验方法,检验规则以及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于砂型、金属型、熔模铸造的铜基、铝基、锌基合金铸件。2019-05-0182JB/T5942-2018工程机械自由锻件通用技术条件本标准规定了自由锻件的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于工程机械产品锻件、胎模锻制造的碳素钢、优质碳素钢和合金结构钢锻件。2019-05-0183JB/T5943-2018工程机械焊接件通用技术条件本标准规定了工程机械产品中焊接件的要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊的焊接件。2019-05-0184JB/T5944-2018工程机械热处理件通用技术条件本标准规定了工程机械产品中热处理件的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于碳素结构钢和合金结构钢的热处理件。2019-05-0188JB/T6031-2018工程机械钢质模锻件通用技术条件本标准规定了工程机械产品中模锻件的要求,试验方法,检验规则,标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于模锻制造的碳素结构钢和合金结构钢锻件。2019-05-01汽车行业104QC/T788-2018汽车踏板装置性能要求及台架试验方法本标准规定了汽车制动踏板和离合器踏板的术语和定义、性能要求、试验相关要求和试验方法。本标准适用于汽车用机械铰接式金属制动踏板和离合器踏板,其他类型的踏板装置可参照执行。2019-01-01105QC/T311-2018汽车液压制动主缸性能要求及台架试验方法本标准规定了汽车用液压制动主缸总成的术语和定义、产品分类、性能要求、试验装置和试验方法。本标准适用于汽车用串联双腔液压制动主缸总成,其它型式的制动主缸可参照执行。2019-01-01106QC/T564-2018乘用车行车制动器性能要求及台架试验方法本标准规定了乘用车行车制动器总成的术语和定义、性能要求、试验相关要求、试验准备、试验方法。本标准适用于GB/T15089规定的M1类车辆用行车制动器总成及摩擦衬片(块)总成。2019-01-01107QC/T1096-2018乘用车用扭转梁后桥疲劳寿命台架试验方法本标准规定了乘用车用扭转梁后桥的疲劳寿命台架试验方法。本标准适用于以内燃机为动力的乘用车用扭转梁后桥。2019-01-01108QC/T1097-2018乘用车用前桥水平模块疲劳寿命台架试验方法本标准规定了乘用车用前桥水平模块的疲劳寿命台架试验方法。本标准适用于以内燃机为动力且匹配麦弗逊悬架的乘用车用前桥水平模块,匹配其它结构形式悬架的乘用车用前桥水平模块可参照本标准执行。2019-01-01109QC/T491-2018汽车减振器性能要求及台架试验方法本标准规定了汽车减振器性能要求和台架试验方法。本标准适用于M、N、O类汽车悬架用减振器,驾驶室悬置用减振器及其它类减振器部件可参照执行。2019-01-01110QC/T1098-2018汽车离合器用粉末冶金盘毂技术条件本标准规定了乘用车离合器从动盘总成用粉末冶金盘毂的技术要求、试验方法。本标准适用于乘用车离合器从动盘总成用粉末冶金盘毂。2019-01-01111QC/T1099-2018汽车主减速器总成可压缩弹性隔套技术条件本标准规定了汽车主减速器总成可压缩弹性隔套的技术要求、检测方法。本标准适用于汽车总质量不大于10000kg的汽车主减速器用隔套。2019-01-01航空行业114HB8542-2018航空配重用钨基高密度合金规范本标准规定了航空配重用钨基高密度合金的技术要求、试验方法、检验规则,以及包装、标志、运输、贮存和质量证明书、订货文件内容。本标准适用于航空配重用W-Ni-Cu系钨基高密度合金毛坯。2019-01-01船舶行业122CB/T4488-2018船舶生产钢质托架安全要求本标准规定了船舶修造过程中所用钢质托架(本标准中特质门式钢质托架、框架式钢质托架两种型式的钢质托架)在设计、制造、使用和维修中的安全要求和管理职责。本标准适用于船舶(含海洋结构物)修造过程中、钢结构等产品生产过程中涉及钢质托架的设计、制造、使用和维修等。其他用途钢质托架可参照使用。2019-01-01化工行业124HG/T20545-2018化学工业炉受压元件制造技术规范本标准规定了化学工业管式炉受压元件材料选择和材料复验要求,轧制炉管、离心铸造炉管、管件的制造和检验规定,受压元件焊接和焊后热处理规定,受压元件的检验、无损检测和耐压试验的规定。本标准适用于直接火焰加热的化学工业管式炉受压元件的制造、检验和验收。不适用于有耐火衬里的受压筒体、封头和元件,如气化炉、二段转化炉、冷壁集合管等。2019-01-01125HG/T20696-2018纤维增强塑料化工设备技术规范本标准规定了用于化工行业中纤维增强塑料设备的设计、制造、检验和使用管理。本标准适用于采用缠绕成型、接触模塑成型的地上整体纤维增强塑料化工设备的设计、制造、检验及验收、包装及运输、安装、使用及维护。2019-01-01石化行业133SH/T3074-2018石油化工钢制压力容器本标准规定了石油化工钢制压力容器的材料、设计、结构、制造、检验、验收以及表面处理、运输包装等方面的要求。本标准的适用范围同GB150.1《压力容器》中钢制压力容器部分。2019-01-01138SH/T3417-2018石油化工管式炉高合金炉管焊接工程技术条件本标准规定了石油化工管式炉用高合金炉管(含管件)焊接工程的材料、焊前准备、焊接、无损检测等要求。本标准适用于石油化工管式炉用合金含量为18Cr-8Ni及合金含量更高的奥氏体不锈钢、铁镍基合金和镍基合金轧制炉管及管件及离心铸造炉管或静态铸造管件的焊接、检验和验收,焊接方法为焊条电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和埋弧焊。2019-01-01141SH/T3429-2018石油化工管式炉用铸铁预热器工程技术条件本标准规定了石油化工管式炉空气预热系统铸铁板翅式预热器的设计、材料、制造、检验与试验、验收、包装与运输、现场储存、安装与维护以及文档资料的基本要求。本标准适用于石油化工管式炉用烟气与空气换热的铸铁预热器。2019-01-01142SH/T3430-2018石油化工管壳式换热器用柔性石墨波齿复合垫片本标准规定了柔性石墨金属波齿复合垫片的材料、设计、制造、检验、验收、运输和包装等方面的要求。本标准适用于公称压力为1.0Mpa~6.4MPa,工作温度-196℃~450℃的管壳式换热器管箱、壳体、外头盖法兰和浮头盖用柔性石墨金属波齿复合垫片。2019-01-01轻工行业165QB/T4595.7-2018合页第7部分:三维可调型本部分规定了可调型合页的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本部分适用于可以调节3个方向间隙、调节量不小于1.0mm的建筑门窗用合页。2019-01-01166QB/T5280-2018玻璃门铰链本标准规定了玻璃门铰链的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于无框平开玻璃门的合页及固定夹,其他型式玻璃门的合页及固定夹可参考使用。2019-01-01171QB/T5285-2018不锈钢真空气压壶本标准规定了不锈钢真空气压壶的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、标签、使用说明书及包装、运输、贮存。本标准适用于存放冷热水的日用不锈钢真空气压壶。2019-01-01包装行业176BB/T0077-2018包装用双向热收缩型聚酯薄膜本标准规定了包装用双向热收缩型聚酯薄膜的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于以改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为主要原料,经双向拉伸工艺而制得,可单独使用或同其它薄膜复合使用的薄膜材料。2019-01-01附件:183项行业标准编号、名称、主要内容等一览表6342021.doc
  • 【新品发布】尼康推出多功能大型X射线CT系统VOXLS 40 C 450
    4月27日消息,尼康公司的工业计量事业部 (IMBU)推出了首款创新型高性能 X 射线 CT(计算机断层扫描)系统,可提供更高水平的精度、分辨率和扫描速度,现已可供订购。大型 VOXLS 40 C 450 可以检测不同尺寸和密度的物品的内部和外部,广泛适用于工业领域、检测机构及学术研究。无论是锂离子电池模组还是其内部的单个电池、航空航天或汽车行业增材制造的零件,或是 F1 赛车的碳纤维底盘组件,均可使用该新系统进行无损检测。VOXLS 40 C 450 是一个单独柜式的机型,内含计量级花岗岩机械臂和硬钢机架,包含高精度电机和编码器。其构造带来出色的机械和热稳定性,机械臂定位更精准,从而能够在整个扫描过程中生成高度精确、可重复的测量数据。设备外观经过重新设计,现代时尚的外观,具有醒目的尼康标志,持续满足最尖端检测环境的需要。时尚、直观的触屏界面方便轻松为广泛的质量控制工作进行系统配置。系统采用尼康自主生产的专有双微焦点 X 射线源,让用户能够灵活检测各种组件。450 kV 微焦点源可以穿透大型或高密度零件,225 kV 微焦点源可用于检测小型或低密度组件。两个微焦点源均采用尼康独特的旋转靶技术,在行业领先的功率下提供超高清分辨率,可以轻松快速地发现物体内部的细微瑕疵。VOXLS 40 C 450 兼容多种尼康 CT 采集模式,包括 X.Tend、helical CT、Offset.CT、Panel Scan 和 Half.Turn CT,可以允许更大的测量体积、提供更高的分辨率及图像质量。IMBU X 射线和 CT 产品经理 Andrew Mathers 博士表示:“为了顺应市场趋势且根据过去几年的用户反馈,我们在久经验证的原有功能和技术的基础上,推出了 VOXLS 40 C 450 这款出色的多功能、微焦点解决方案。”它可以检测各种大小和复杂性的物品。一方面,样品舱内可容纳直径达 1,275 mm,高 1,800 mm 的组件,扫描尺寸为市场上单舱可扫描的更大尺寸:直径 800 mm,高度 1,415 mm。该系统的多功能体现在该设备也适合以高分辨率扫描小零件,真正实现多用途,可广泛应用于研发、故障分析、新品首件检查及质量控制。它可用于生产区的高通量检测,部分原因是其电动的辐射安全门可在 6 秒内开关。当搭配机器人样品装载器和尼康自动化 OPC UA 界面,该系统可在质量 4.0 (Quality 4.0) 生产线环境中自动进行高速闭环检测。该设备的设计符合人体工学,方便设置和运行。设备采用机械臂互锁、对开玻璃外门,方便操作员清晰观察样品舱内部,以便准确稳妥地放置扫描物体,减少碰撞 X 射线源和检测器的风险。关上辐射安全门后,四台内置摄像头继续提供清晰视角。系统不仅有双 X 射线源,还有两种探测器供选择——行业出众的水平移动平板探测器及尼康独特的曲线线性探测器 (CLDA)。前者适用于 3D CT 或 2D 数字化 X 线摄影,可生成超清晰的优质图像,后者为线性探测器,是高密度材料 2D CT 的理想之选,可生成无散射图像。尼康强调 VOXLS 40 C 450 是尼康新一代 X 射线 CT 系统中的首款——同类构造设备均为一个单独柜式的机型,内含计量级花岗岩机械臂和硬钢机架,包含高精度电机和编码器。后续型号将进一步扩大使用范围,为用户提供更多选择,不仅可以满足其当前业务和技术需求,还有助于用户发现新的机遇,提高运营效率。Mathers 博士总结道:“我们全新推出的高度多功能 VOXLS 40 C 450 为您的检测应用提供出色的扫描体积、分辨率和速度,以及卓越的图像质量和结果的可重复性。这台标志性仪器是尼康新一代系统中的首款,符合人体工学,囊括了所有上述功能,适用于从研发实验室到生产车间等各类环境。”
  • 浅谈视觉坐标测量系统(CMM)发展及应用
    一、CMM简介CMM是坐标测量机(Coordinate Measuring Machine)的简称,俗称“三坐标”,最早于50年代由欧洲人发明,知名厂商包括海克斯康和蔡司等,起初用于军工领域,随后广泛应用于各类制造型企业。国内生产三坐标的厂家包括思瑞、雷顿、爱德华等。 图1 坐标测量机(CMM)示例初代CMM由花岗岩平台、精密光栅尺、运动控制系统等部件组成,精度可达到1~3um级别,但是它对环境温度的要求较高,且特别笨重。人们为了测量更加便捷,之后又发明了关节臂CMM、激光CMM、视觉CMM三个品类的坐标测量机。关节臂CMM是由六轴或七轴关节组成,在关节处有高精度旋转编码器可测量关节的角度,精度可达到20~50um级别,重量较轻,对环境温度的要求不像三坐标那么高。但它的测量范围受限于机械臂的臂长,臂越长精度越低。图2 关节臂CMM示例激光CMM是指激光跟踪仪,由激光干涉测距模块、高精度旋转编码器、运动控制模块、全反射靶球等组成,高端设备甚至还集成了视觉定姿模块,精度可达到15um+6um/m,测量范围可达100m左右。 图3 激光跟踪仪示例(中间是激光反射靶球)视觉CMM主要由高分辨率相机和光笔组成,其中相机用于跟踪定位,而光笔又由标志点、探针组成。这类设备的重量最轻,使用时最为灵活省力,精度通常能达到20~50um级别。视觉CMM的分类、发展和应用,将在下文中详述。 图4 视觉CMM示例(跟踪器和光笔)二、视觉CMM的发展视觉CMM是基于数字摄影测量和计算机视觉原理的坐标测量仪器,该领域的学者把相机抽象成一个小孔成像设备,利用“共线方程”这一基本原理,推导出了相机标定、前方交会、后方交会、相对定向、绝对定向、极线对应等解析法理论,表述的是“物-像”几何关系。在视觉CMM中,被观测的目标(光笔)通常是一组标志点,可以是玻璃微珠反光材料的,也可以是LED自发光的,从原理上标志点的数量至少应为3个,但为了更好的精度和可靠性,厂家通常会设计10个左右的标志点。标志点的三维坐标是事先测定过的已知值,相机对标志点进行拍照,得到标志点的成像,利用“物-像”几何关系求解被观测目标(光笔)的位置和姿态。视觉CMM根据相机的数量和使用方式的不同,可以分为单目跟踪CMM、双目跟踪CMM、单目反向定位CMM、单目主动跟踪CMM四种类型,下文逐一介绍。 图5 不同位置下光笔的成像图6 单目跟踪和双目跟踪原理示意图2.1 单目跟踪CMM单目CMM是利用单个相机对被观测目标(光笔)进行跟踪定位,其原理在摄影测量中称为单片空间后方交会,测量精度与相机分辨率、拍摄距离远近、目标的尺寸大小等因素有关。为了保证足够的测量精度,如图6所示,被跟踪的目标张角需要足够大,因此其配套使用的光笔的尺寸一般都很大(图7)。 图7 单目跟踪视觉CMM示例2.2 双目跟踪CMM双目CMM是利用两个相机对被观测目标(光笔)进行跟踪定位,其原理在摄影测量中称为前方交会和绝对定向。虽然市面上也有三个相机以上的跟踪系统,但其原理等同于两个相机。如图6所示,双目CMM不需要大的张角,它只需要较大的夹角,因此其配套的光笔尺寸可以比较小,更加有利于手持使用。 图8 双目跟踪视觉CMM示例2.3 单目反向定位CMM单目反向定位CMM的跟踪原理与单目跟踪CMM类似,但是其探针的安装位置是在相机上,而不是在被测目标(标志点载体)上。这样做的优势是,标志点载体不需要移动,可以把它做的非常大,并且可以把标志点的数量做的非常多,来提升跟踪定位的精度。标志点数量增多对软件的计算能力要求也更高,这是一种新颖的CMM设备。在国内由中观最早提出了这一独创性的产品设计,并诞生了代表性产品——MarvelProbe便携式反向定位CMM,它可以借助固定墙体或便携支架上的标志点,灵活进行反向定位,实现接触式测量功能,同时还兼具独立的摄影测量功能。图9 单目反向定位CMM示例2.4 单目主动跟踪CMM单目主动跟踪CMM,是指相机是活动的,它的相机视场角非常小,且相机会在电机的带动下主动跟踪目标的位置。它不同于激光跟踪仪的特征是没有激光反射靶球。 图10 单目主动跟踪CMM示例三、视觉CMM的应用视觉CMM的特点是轻便灵活,测量范围较大,精度可满足亚毫米级别的需求,在诸如汽车制造、骨科手术等领域有较为广泛的应用。另外,视觉CMM单点测量的精度较高,结合三维扫描仪配套使用,可以提升三维扫描的基准对齐精度,这种做法在三维检测中也较为常见。3.1 汽车制造在汽车制造的装配环节之前,对孔、槽、形面以及缝隙等特征进行检测,是保证顺利装配的前提。图11 视觉CMM对汽车白车身、汽车零部件进行检测3.2 骨科手术传统的骨科手术靠医生的主观判断来确定操刀的位置,而现代手术机器人依靠双目跟踪CMM来实现对骨骼、手术器械的精准定位,降低手术风险。图12 视觉CMM用于骨科手术的引导3.3 结合三维扫描使用三维扫描可以获得形面特征的高密度连续的三维数据,但是对一些边界特征(如孔槽)难以实现完整、精确的测量。而视觉CMM恰好适合对关键特征进行高精度测量。图13 视觉CMM结合三维扫描使用四、结语视觉CMM的优缺点是较为明显的,其优点是手持端的重量较轻,操作更为灵活,测量范围也较大,不受机械运动范围的限制,对环境的要求也较低,另外,视觉CMM的价格通常也较低。其缺点是测量精度不如三坐标和激光跟踪仪,在未来随着相机分辨率的不断提升,视觉CMM的精度还有一定的改进空间。(武汉中观自动化科技有限公司王晓南供稿)
  • 赛默飞发布赛默飞HAAKE™ MARS ™ iQ 旋转流变仪新品
    Thermo Scientific™ HAAKE™ MARS™ iQ 旋转流变仪能够确保直观、可靠和灵活的流变学测量。这款 QC 流变仪的设计旨在提供直观的操作和快速、可靠的结果,让您的质量控制更加智能! Thermo Scientific™ HAAKE™ MARS™ iQ 旋转流变仪能够确保直观、可靠和灵活的流变学测量。 这款 QC 流变仪的设计旨在提供直观的操作和快速、可靠的结果。此流变仪采用先进的触摸屏界面执行标准操作程序。“连接辅助”功能指导用户实现无错测量。 无论您的实验室选择滚珠轴承或空气轴承系统的 HAAKE MARS iQ 流变仪,我们均可提供广泛的附件选择,完全满足您QC 实验室日益增长的检测需求。 HAAKE MARS iQ 流变仪具有许多优点。 1.直观的操作 • 多功能的 7 寸触摸屏仪器操作伴随您指尖上的SOP 执行 • “辅助”功能简化操作,防止出错 • “连接辅助”功能采用自动识别,快速识别测量转子和温控模块 • “颜色辅助”功能具有颜色编码插头,快速、准确地选择温度模块 • HAAKE™ RheoWin™ 流变学软件具有广泛的测量灵活性,可免费更新(选配符合 21 CFR part 11 的模块)2.智能设计 • 折叠 H 型框架的设计理念使仪器具有更大的刚度和超精确的升降控制以及较宽的调节范围 • 耐用材料:采用高性能矿物复合材料铸造,具有高振动阻尼、最小温度膨胀和高耐化学性 • 带机械或空气轴承的新一代高动态、功能强大的 EC 马达。 3.个性化配置 • 广泛的温控模块、测量转子和面向应用的测量单元选择,例如压力单元、建筑材料测量单元或摩擦学测量单元 • 灵敏的法向力传感器可以测量质构分析等应用中两个方向的轴向力 • 横向和底层访问可满足自定义测试要求 应用解决方案 HAAKE MARS iQ 流变仪适用于在以下应用中测量从流体到半固体的样品,如: • 涂料/油漆/油墨 • 食品和粮食 • 制药 • 化妆品 • 聚合物和粘合剂 • 石化材料和沥青 • 结构与建筑材料 创新点:• 最先进的用户界面,带有多功能 7 英寸触摸屏,仪器操作和标准操作程序 (SOP) 执行触手可及。• “辅助”功能可简化操作,防止用户出错:–“连接辅助”功能采用自动识别,快速识别测量转子和温控模块– 温控模块带有“颜色辅助”功能的彩色编码插头• 折叠 H 型框架的设计理念使仪器具有更大的刚度和超精确的升降控制以及较宽的调节范围• 耐用流变仪框架材料选择:采用高性能矿物复合材料铸造,具有高振动阻尼、最小温度膨胀和高耐化学性• 具有机械或空气轴承的下一代高动态、功能强大的 EC 马达• 广泛的模块化设计,包括广泛的温控模块、测量转子和面向应用的测量单元,适用于 QC 应用• 灵敏的法向力传感器,可测量两个方向的轴向力,为您的日常 QC 流程带来之前仅在研发分析中才有的测量能力• 横向和底层访问可满足自定义测试要求赛默飞HAAKE™ MARS ™ iQ 旋转流变仪
  • 赛默飞世尔发布哈克Viscotester™ 3旋转粘度计新品
    哈克Viscotester™ 3旋转粘度计 轻松进行粘度测量 赛默飞哈克 Viscotester ™ 3 手持式旋转粘度计可为我们带来可靠 的粘度测试。这款仪器所有的设计都是为了确保操作简单,比如: 精密的设计,用户个性化设置,图形显示与用户指南等等。所有这 些都集成在一起并装在一个便携盒中。这款仪器极其容易使用,是 测试粘度的绝佳选择。 易用性被以各种方式内置在哈克 Viscotester ™ 3 粘度计中。无论 手持还是放在实验室支架上,由于独特的设计,它可以自动的进行 精确的位置矫正。转子快速耦合连接功能可使更换测试转子更智能。 另外,用颜色编码的测试转子和测试范围指示器为用户提供了测试 指南,而且,“记忆助手”功能能帮助操作者快速、轻松地比较粘 度测试值和参考值 附加功能 • 根据设计和电子自水平仪正确校准 • 2.4 寸可调节亮度彩色显示屏 • 可选粘度单位(mPas 或者 dPas) • 使用可充电电池或者外接电源供电• 与哈克以前的 Viscoteste 1 Plus & 2 Plus,01 & 02 兼容 测试原理 固定转速的转子插在待测溶液中旋转,待测 流体抵抗转动的阻力被测试并转换为粘度。 产品参数规格 可测粘度范围* L型(针对低粘度样品) 1.5 mPa s - 1300 mPa s R型(针对较高粘度样品) 30 mPa s - 400 000 mPa s 旋转速度 62.5 rpm 温度 可达150°C 测试精度 转子R1、R2、R3 +/-5% FSD 转子R5 +/-7.5% FSD 转子R4 +/-10% FSD" 应用范围 • 快速粘度检测,比如过程优化或机器调整 • 生产中批次控制 • 来料检测 测试样品 • 油漆、油墨、涂料 • 洗发水、面霜、乳液类似的个人护理产品 • 酱汁、增稠剂类似食品 • 润滑油、油、油脂 创新点:1、全新的外观设计,更加符合人体工学的手柄2、液晶彩色显示屏,增加图形显示和用户指南3、颜色编码的测试转子,转子耦合连接,都是哈克最新的集成研发成果4、更加精密且校准的测试转子哈克Viscotester™ 3旋转粘度计
  • 海能仪器获四项发明专利授权和授予
    p  日前,海能仪器接到国家知识产权局通知,其新申请的4项发明专利申请已被国家知识产权局授权和授予。/pp  其中“旋转编码器的记数装置”获得发明专利授权 “石墨消解仪及其控制方法”、“ 微波消解仪及其控制方法”以及“食用油极性有害组分传感器”三项发明获得专利权授予。海能仪器表示,本次授予的发明专利,是公司实施科技强企战略的成果之一。/pp  海能仪器专注于中国分析仪器领军品牌的建设和发展,注重知识产权的创新与保护。海能仪器研发团队涉及物理、化学、电子信息科学与技术、工业自动化、软件工程等多个专业的人才,目前已拥有具有完全自主知识产权的发明、实用新型专利和软件著作权的开发近二十余项,同时在长期的时间积累过程中沉淀下来多项非专利技术,这些都将有利于提升海能仪器的核心竞争力和提升行业的整体技术水平。/p
  • 沃特世2021年在华营收增长1.2亿美元 占全球增量近三成
    仪器信息网讯 近日,沃特世公布了其2021年第四季度及全年财报。2021年第四季度,沃特世营收8.36亿美元,比2020同期7.87亿美元增长6%。受外汇折算的影响,Q4的收入减少2%,按照固定汇率计算,增长约8%。其中,沃特世在中国营收1.75亿,增长15%,表现亮眼。2021年第四季度,沃特世净利润2.16亿美元,而去年同期为2.18亿。在GAAP基础上,2021第四季度每股摊薄收益(EPS)增至3.52美元,而2020则为3.49美元。按非GAAP计算,调整后的每股收益增至3.67美元,而2020年第四季度为3.65美元。同时,Q4公司研发支出同比增长9%,从3970万增至4330万美元,SG&A支出从1.53亿美元增至1.73亿,增长13%。2021年全年,沃特世实现营收27.86亿美元,较2020年23.65亿美元上升18%,按照固定汇率计算,增长为16%。而2021年全年,沃特世在华营收5.21亿美元,相较于去年4.04亿大增29%,摆脱去年业绩下降阴霾,实现高速增长。2021年沃特世净利润6.93亿美元,而去年同期为5.22亿。在GAAP基础上,2021每股摊薄收益(EPS)增至11.17美元,而2020则为8.36美元。按非GAAP计算,调整后的每股收益增至11.2美元,而2020年为9.05美元。2021年,沃特世研发支出1.68亿美元,较2020年1.41亿同比增长20%,SG&A支出从前一年的5.54亿美元增至6.27亿,增长13%。沃特世公司总裁兼首席执行官Udit Batra博士说:“我们看到了2021年来,沃特世业绩增势迅猛,这表明我们的转型真正融入了我们的经营方式。第四季度,由于在某些终端市场和地区的广泛增长,特别是在生物制药、工业和中国地区方面的突出表现。尽管本季度相对来说减少了六天,但是消耗品和仪器仍旧带来了可观的收益。”
  • 赛成发布智能偏光应力仪 YLY-H新品
    产品特点◎ 定性、定量两种试验模式,试验空间可调,适用范围广。 ◎ 仪器可存储200组数据,每组数据 50个测量值。 ◎ 触摸屏显示,可同时显示测量角度及光程差数值,用户可直观获得所需数据,使测量直观易读。 ◎ 绿色节能,采用了更加节能环保的LED光源,相对传统光源节能80%以上。 ◎ 配备微型打印机,方便打印输出试验数据。 ◎ 配备USB接口,可接PC软件控制仪器运行。 ◎ 自动保存历史试验记录,本地查询,并可导出至电脑端EXCEL格式保存。 ◎ 触屏端操作用户三级权限设置,完全满足GMP权限认证。 ◎ 测试记录审计、追踪功能。 ◎ 试验结果同步上传至云端服务器保存,在世界各地,有网络就可浏览。 ◎ 本地数据与云端数据双重备份,确保数据不会丢失。测试原理YLY-H内智能偏光应力仪应用偏振光干涉原理检查玻璃内应力或晶体双折射效应的仪器。由于仪器备有灵敏色片,并应用1/4波片补偿方法,因此本仪器不仅可以根据偏振场中的干涉色序,定性或半定量的测量玻璃的内应力,还可以准确定量的测量出玻璃内应力数值。测试标准YLY-H依据标准:JJG196-2006《常用玻璃量具检定规程》GB/T4545 《玻璃瓶罐内应力检验方法》GB/T12415 《药用玻璃容器内应力检验方法》 YBB00032005-2005 《钠钙玻璃输液瓶》YBB00332002-2015 《低硼硅玻璃安瓿》应用领域基础应用适用于玻璃输液瓶、玻璃管制(模制)药瓶、管制(模制)注射剂瓶、安瓿瓶、口服液体瓶等偏光内应力测试; 还可以应用于啤酒瓶、白酒瓶等玻璃容器内应力测试。技术指标项目指标仪器示值0.1nm测量精度≤2nm偏振场直径150mm捡偏振片旋转角度-180 ~+180°光场边沿亮度>120cd/m2起偏镜至检偏镜间可调范围280mm光场的光亮度≥800lux数据保存200组每组数据50个测量值外形尺寸220mm(L)×350mm(B)×580mm(H)使用环境温度10—40 oC电源AC 220V 50Hz净重12 kg仪器配置标准配置主机、电源线选购件通讯线缆、专业软件创新点:◎ 定性、定量两种试验模式,试验空间可调,适用范围广。◎ 仪器可存储200组数据,每组数据 50个测量值。◎ 采用高精度绝对式角度编码器进行测量,测量精度优于2.0Nm。◎ 触摸屏显示,可同时显示测量角度及光程差数值,用户可直观获得所需数据,使测量直观易读。◎ 暗视场无需校准,采用了绝对式编码器,偏振场的暗视场总是处于零角度点,因此无需用户校。对零点,避免了人为校对暗视场造成的误差。◎ 绿色节能,采用了更加节能环保的LED光源,相对传统光源节能80%以上。◎ 配备微型打印机,方便打印输出试验数据。◎ 配备USB接口,可接PC软件控制仪器运行。◎ 自动保存历史试验记录,本地查询,并可导出至电脑端EXCEL格式保存。◎ 触屏端操作用户三级权限设置,完全满足GMP权限认证。◎ 测试记录审计、追踪功能。◎ 试验结果同步上传至云端服务器保存,在世界各地,有网络就可浏览。◎ 本地数据与云端数据双重备份,确保数据不会丢失。智能偏光应力仪 YLY-H
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