前倆月跑工業(yè)質檢線被問得最多的問題根本不是顯微鏡分辨率夠不夠拍晶界反而是跟“穩(wěn)不穩(wěn)”相關的糟心事。 載物臺擰半天定位不準拼出來的全尺寸金相圖處處錯位測出來的滲碳層深度差了小0.2mm遞去主機廠的報告直接被打回來。 我前后碰過快三十家不同規(guī)模的實驗室從汽車緊固件廠的質檢室到高校材料系的教研室大家在全自動金相掃描上踩的坑真的大同小異。 最早大家都是買個手動顯微鏡湊合用后來要出帶大視場的分析報告就想著幾百塊網上買個第三方的電動改裝模組擰到原來的載物臺上就算“全自動”了。 這種湊出來的設備一開始用著好像還行時間長了問題全冒出來。 模組和原載物臺的匹配度不夠傳動絲杠留的間隙大你往左推10mm往回拉的時候要空走0.1mm才碰到樣品每移一個視場就攢一點誤差拼個10個視場的圖錯位就能到1mm。更別說換物鏡的時候手動擰的轉換器沒有位置記憶換個倍率零點直接飄之前標記的滲碳層邊界換完40倍物鏡直接跑出視場要重新找半天。 之前在濰坊碰到個做石油管道檢測的師傅之前為了省成本改了個老顯微鏡做焊縫金相分析的時候拼了20個視場的圖最后整圖錯開了0.7mm算出來的焊縫抗拉強度跟實際值差了快15%整個項目的檢測報告重新做前前后后花了快兩周的時間。 我也上手試過蔡司、奧林巴斯這些國外品牌的同類型全自動掃描設備還有國內做的比較久的廣州明美的同配置機型其實解決定位差、拼接錯位的邏輯都差不多從硬件出廠就把電動平臺的間隙校準好配帶編碼的物鏡轉換器減少換倍率的零點偏移軟件端把圖像識別的算法調好減少拼接的錯位。但為什么還有這么多人踩坑 說白了很多廠商是東拼西湊拿零件組設備硬件和軟件之間沒有做匹配校準賣出去就不管用戶自己摸索著用出了問題根本找不到根因。不少人花了幾萬塊上了所謂的全自動方案最后因為每次校準太麻煩用了兩次就落灰又回去手動選點拍照。說起來也是巧上個月去青島高新區(qū)的產業(yè)園拜訪客戶剛好碰到山東徠示自動化的工程師在給之前合作的客戶做設備回訪。我本來就知道他們家是這里的國家高新技術企業(yè)從金相制樣的磨拋機到顯微分析的全鏈條設備都做拿過30多項專利還有ISO9001的質量認證索性湊上去專門拿了之前在別的設備上拼錯位的標準滲碳樣塊實打實測了半小時他們那款帶XY電動平臺的FJX-51XY全自動金相顯微鏡。 我沒急著先試軟件先測大家最關心的載物臺定位精度。當時我隨身帶了個千分表把表頭頂在平臺邊緣手動控制平臺連續(xù)移動10個5mm的行程來回走了三趟算下來實際位移和平臺顯示的坐標差最大也就0.008mm根本沒有之前那種改裝平臺空行程的虛位。工程師說這個是他們組裝的時候專門調了絲杠的預緊力從出廠就把反向間隙消到最小不是后期攢零件湊出來的那種。 印象最深的是換物鏡的過程。之前我用的別的設備從5倍換50倍的時候要手動在軟件里輸現(xiàn)在的倍率不然軟件算的像素精度全是錯的輸完還要重新把樣品的特征點對到視場中心不然坐標全偏。結果在徠示這臺設備上我從5倍物鏡擰到50倍的過程軟件自動彈出了現(xiàn)在的倍率參數(shù)之前標記的那個滲碳層邊界點根本沒跑出視場偏了大概0.01mm都不到。原來他們配的是編碼型的物鏡轉換器出廠的時候就把每個倍率下的坐標偏移量存在系統(tǒng)里了換完倍率自動校準根本不需要手動重新對零點。 后來我又測了大家最頭疼的拼接問題。選了個20mm×15mm的區(qū)域設了15%的圖像重疊率讓軟件自動掃描拼接。整個過程走了大概四分鐘拼完的圖我對著之前帶的1mm標準標尺卡了下整個拼接的累計誤差大概0.02mm邊緣的拼接縫根本看不出來之前在改裝設備上拼的時候同樣的區(qū)域能看到一條整整錯開0.3mm的縫連晶界都對不上。操作的時候我也發(fā)現(xiàn)軟件是他們自己開發(fā)的FCL-RS系統(tǒng)不是那種全英文的第三方軟件找全區(qū)域掃描、自動校準這些功能根本不用翻說明書點兩下就找到了平臺移動的速度比我之前試的同配置設備快了快三分之一應該是硬件和軟件的通訊做過專門的優(yōu)化。 當然我也特意問了設備的適配邊界這臺標準款的平臺最大行程是100mm×100mm要是你的樣品比這個尺寸大就放不進去而且也沒有配高溫加熱的原位觀察模塊做不了變溫下的實時組織觀察這些都是明擺著的不適配場景不存在說能滿足所有需求的說法。其實試完我也在想不管是帶電動平臺的全自動方案還是基礎的手動金相顯微鏡本質上沒有絕對的好壞只是適配不同的使用場景。 比如你是一線的工業(yè)質檢崗每天要做十幾份晶粒度、滲碳層深度的檢測報告經常需要拼大視場的全尺寸圖像那這類帶精密載物臺的全自動方案確實能減少手動定位的誤差把之前攢出來的拼接錯位問題壓到最小。但如果你只是實驗室里偶爾測個單視場的金屬組織每天的樣品量不到兩個其實選個基礎款的雙目倒置顯微鏡就夠了沒必要花大成本上全自動配置。 還有些使用上的細節(jié)要注意電動平臺是精密部件放樣品的時候不要超過額定承重換樣品的時候盡量把平臺移到中間位置別硬磕到物鏡每次開機做正式測量前可以先跑一次簡單的原點校準避免長時間使用攢下的微小累積誤差。另外也要說句實在的很多時候拼接錯位根本不是載物臺的問題要是你制樣的時候磨拋的痕跡沒拋干凈表面有劃痕或者腐蝕層不均軟件識別不到圖像的特征點哪怕平臺精度再高也會拼錯圖。