产品 / 涂层厚度测量传感器 - 超紧凑型探头 t060

01 — 产品概述

配备 T060 测量头的 Enovasense Point Sensor

10 nm 至 1 mm 涂层厚度非接触测量——采用本系列最小的测量头

Enovasense Point Sensor 是一款基于激光光热辐射技术的仪器,用于测量工件上的涂层厚度:完全非接触、完全无损,并可实时测量。T060 测量头是本系列中的超紧凑型测量头:尺寸仅 Ø35 × 64 mm,重量仅 150 g,专为机械安装空间有限的应用而设计——小型机器人、狭小的机械组件、高密度多通道阵列,以及集成到现有生产工装中。

它可在几乎任何基材上测量油漆、聚合物、胶粘剂、阳极氧化层、电镀层、热喷涂、冷喷涂、HVOF、PVD、CVD、PACVD、镀锌层和丝网印刷层,厚度范围与本系列其他产品相同:10 nm 至 1 mm。

非接触 无损 实时 10 nm → 1 mm 超紧凑 适配机器人

10nm-1mm
单一平台可测厚度范围
市场上最宽的测量范围
<3%
测量厚度的典型精度
取决于所选光学系统和涂层
Ø35×64mm / 150g
超紧凑测量头,本系列中最小
可安装在 T033 或竞品传感器无法容纳的位置
100-1000ms
单点测量时间
满足在线生产节拍

02 — 为什么选择 T060 Point Sensor

该传感器胜任生产线的六大理由

1. 非接触、无损,不受基材限制

传感器向涂层发射调制激光束,并通过内置探测器分析红外热响应。无任何探针接触工件,因此不会划伤刚喷涂的漆层或柔软的聚合物;无需切割样品,因此可以对 100% 的产品进行检测,而不是每千件抽取一件进行破坏性检测。该方法不受基材电学或磁学特性的影响,适用于金属、铝、钢、聚合物、玻璃和复合材料。

2. 市场上最紧凑的光热测量头

T060 尺寸为 Ø35 × 64 mm,重量仅 150 g,体积比 T033 小 60% 以上,重量轻 60%,并且比任何竞品光热或光学涂层测厚测量头都更小。它可安装在最小的协作机器人上,可深入狭窄的夹具和多工件治具内部,并可在同一测量站内安装两个或三个测量头而不会产生机械干涉。

3. 一台传感器覆盖极宽的厚度范围

从 10 nm 的 PVD 层到 1 mm 的热喷涂层,一台 T060 Point Sensor 配合合适的光学工具和激光模块,即可覆盖全部范围。它可取代通常需要组合使用的 2 至 3 台涡流、超声波和 X 射线测量仪。

4. 实时输出,支持闭环控制

根据应用不同,每次测量耗时 100 ms 至 1 s。结果通过 Ethernet/TCP-IP 实时输出,可直接接入 MES、SPC 系统或闭环喷涂工艺。工艺漂移可在数秒内被发现,而不是在生产数千件之后。

5. 在汽车、航空航天、医疗和电子行业得到验证

该技术已在全球应用于关键涂层测量,包括与 Renault Group 共同拥有的专利(EP3781902B1),涉及在内燃机气缸孔内使用激光光热辐射技术。

6. 安全可靠,使用寿命长

激光光源的危险失效平均时间(MTTFd)为 1454 年,诊断覆盖率 > 99%;控制器集成安全联锁,可接入经认证的机器安全回路。激光二极管在连续使用下的 MTBF 为 11.4 年——除常规透镜清洁外,这些传感器可连续运行多年无需维护。


03 — 应用

T060 Point Sensor 的应用领域

当测量点难以到达、设备空间紧凑,或需要在较小空间内集中布置多个测量头时,优先选用 T060 配置。典型应用包括:

汽车 油漆、底漆、胶粘剂、车身板镀锌层、刹车盘涂层、防腐涂层——安装在小型机器人上或狭窄夹具内
航空航天 热障涂层(TBC)、可磨耗涂层、结构件阳极氧化层、粘结层、复杂小型部件的冷喷涂修复
医疗器械 植入物生物活性涂层、手术器械聚合物及 PVD 涂层——测量头尺寸与工件尺度相匹配
通用工业 粉末涂料、电泳漆、胶粘剂、丝印油墨、硬铬镀层、陶瓷涂层——适用于空间受限的生产单元
消费电子 外壳装饰涂层、PCB 三防漆(conformal coating)、薄金属与聚合物叠层——小尺度几何形状,特别适合 T060
半导体 PVD、CVD、PACVD、丝网印刷、溶胶-凝胶沉积的薄膜;介电层与封装层、掺杂晶圆厚度、环氧树脂层

04 — 技术

激光光热辐射技术的工作原理

模块发出的调制激光束经光纤传输至测量头,聚焦于涂层表面,在涂层内部产生受控的热波。测量头内的红外探测器捕获返回的热波,并从信号中提取两个物理量:热响应与激光调制之间的相位差和振幅比。涂层厚度随后通过基于参考样品建立的校准曲线由这些信号计算得出。

视频:激光光热测量原理

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为什么选择这项技术:总结

光热辐射技术完全基于光学和热学:不接触工件,也无需任何电学或磁学耦合。因此,传感器不受基材磁性、表面粗糙度(在较大范围内)、工件几何形状(平面、曲面、内孔)以及生产环境(粉尘、油雾、冷却液——前置镜头受保护且可清洁)的影响。校准只需使用具有代表性的参考样品进行一次,即可在生产中长期重复使用。


05 — 技术规格

完整技术参数表 — T060 配置

主要性能参数

可测厚度范围(Ep) 0.01 – 1000 µm
精度(σEp) < 测量厚度的 3%
测量时间(tm) 10 – 1000 ms
测量距离范围(dm) 9 – 150 mm(取决于所选前置镜头)
可选激光波长(λ) 455 nm、980 nm、1450 nm、1550 nm
可选激光功率(P) 0.01 – 150 W(取决于模块型号)
危险失效平均时间(MTTFd) 1454 年
诊断覆盖率(DCavg) > 99%

T060 测量头 — 机械与光学特性

测量头尺寸(Lh × Wh × Hh) 64 × 35 × 35 mm(圆柱形 Ø35 × 64 mm)
测量头重量 150 g
测量头光纤连接器 SMA
测量头电气连接器 M8
90° 模块 — 静态 可选
90° 模块 — 动态 T060 不可用 — T033 专属
测量头工作温度 环境温度 < 35 °C

控制器 / 计算单元

计算单元尺寸(Lc × Wc × Hc) 123 × 200 × 85 mm(单模块 C3 版)
计算单元重量 1.7 kg(单模块 C3 版)
电源 +24 V DC / 最大 3 A
数据接口 Ethernet TCP/IP — CSV 导出 — 兼容 MES / SPC
安全 — 联锁连接器 M8 — 4 针 — 可接入安全回路
工作温度 −5 °C 至 +50 °C
光纤工作温度 < 100 °C — 最小弯曲半径 50 mm
电缆工作温度 < 100 °C

以上数值均为典型值。实际性能取决于所选部件的组合(模块功率、光学工具、光纤长度)及具体应用。如需针对您的样品进行性能评估,请联系 Enovasense。


06 — 产品结构

模块化传感器——六个部件组建所需系统

Point Sensor 由六个独立部件(另可选配检测站)组成,配置灵活。一套完整的传感器需要从下列六类中各选一件。对于多通道系统,部件 2 至 6 的订购数量须与测量通道数一致。

图 2 — 完整 Enovasense Point Sensor 套件的六个部件

1 控制器与软件 可容纳一个或多个模块, 集中管理供电与数据输出。 含完整的 Enovasense Suite 软件套件。 2 模块 激光光源 + 信号采集, 对应一个测量头。可选 波长与功率。每个测量 通道一个模块。 3 测量头 内含红外探测器与光机结构。 T060:超紧凑测量头, Ø35 × 64 mm,150 g — 即本产品页。 4 光学工具 塑形激光束,决定光斑 尺寸和工作距离。 单透镜,或透镜 + 反射镜组合工具。 5 光纤 将激光功率从模块传至 测量头。长度 2 m 至 20 m。T060 采用 FC/PC – SMA 接头。 6 电缆 将数据信号从测量头传回 模块。T060 采用 M8 电缆, 长度 2 m 至 20 m。

升级无需整体更换。每个部件均有独立订货号。您可以提升激光功率、更改光斑尺寸、更换损坏的光纤或扩展为多通道配置,而无需更换系统其余部分。


07 — T060 配置可选部件

兼容 T060 测量头的完整型号清单

① 控制器与软件套件

每套系统需一台控制器,根据通道数选择规格。

型号 说明
5105475 单模块控制器 — 用于单通道配置
5105477 最多容纳 5 个模块 — T060 多通道
5105479 容纳 6 至 10 个模块 — 多通道 T060 系统

② 模块(激光 + 信号采集)

每个测量通道选择一个模块。波长和功率取决于涂层材料和厚度范围。

型号 波长 最大功率 典型应用
5105487 455 nm 3 W 在蓝光波段吸收的应用 — 如某些金属涂层
5105488 455 nm 10 W 高功率蓝光 — 厚涂层或低吸收涂层
5105480 980 nm 10 W 最常见的工业涂层 — 金属、陶瓷、热喷涂
5105481 980 nm 20 W 较厚涂层及低吸收配置
5105482 980 nm 150 W 超厚涂层 / 短节拍 — 特殊配置
5105486 1450 nm 1 W 在短波红外(SWIR)吸收的应用 — 聚合物、胶粘剂
5105484 1550 nm 1 W 对人眼更安全的 SWIR — 薄聚合物层和油漆层
5105483 1550 nm 3 W 对人眼更安全的中功率 SWIR
5105485 1550 nm 6 W 对人眼更安全的高功率 SWIR — 用于较厚聚合物层

激光光源的最大功率可能比标称值低最多 30%。

③ 测量头 — T060

型号 说明
5105490 T060:超紧凑光学测量头 — Ø35 × 64 mm — 150 g — 兼容全套 T060 光学工具及静态 90° 模块

④ 光学工具 — T060(前置镜头 / 透镜 + 反射镜)

光学工具决定工件上的光斑尺寸以及测量头与工件之间的工作距离。工具分为三类:单前置镜头(螺纹式或磁吸式)、反射镜 + 透镜(90° 水平发射)和透镜 + 反射镜(倒置结构)。以下所有型号均兼容 T060 测量头。

工作距离 光斑尺寸 单透镜(螺纹式) 单透镜工具(磁吸式) 反射镜 + 透镜工具 透镜 + 反射镜工具
9 mm 3 mm 5108001 5108003 — —
12 mm 0.3 mm 5107997 5107999 — —
20 mm 0.3 mm 5104770 5105750 5105770 —
20 mm 0.7 mm 5104771 5105751 5105771 —
20 mm 2.5 mm 5104772 5105752 5105772 —
20 mm 4.9 mm 5104773 5105753 5105773 —
20 mm 6.5 mm 5104774 5105754 5105774 —
40 mm 0.8 mm 5104775 5105755 5105775 5105785
40 mm 2.3 mm 5104776 5105756 5105776 5105786
40 mm 3.3 mm 5104777 5105757 5105777 5105787
40 mm 10 mm 5104778 5105758 5105778 5105788
40 mm 12 mm 5104779 5105759 5105779 5105789
100 mm 8.3 mm 5106713 5106715 — —
150 mm 12.4 mm 5106718 5106719 — —

工作距离列为透镜的标称聚焦配置。对于透镜 + 反射镜工具,工具出射口到样品的有效距离短于标称值。根据光学工具和涂层类别,测量距离公差从 ±0.5 mm(金属/陶瓷,工作距离 20 mm)到 ±20 mm(油漆/聚合物,工作距离 150 mm)不等。长工作距离物镜(80 / 200 / 450 mm)为 T033 测量头专属。

⑤ 光纤 — T060(FC/PC ↔ SMA)

T060 所有光纤均为 105 µm 纤芯多模光纤,模块端为 FC/PC 连接器,测量头端为 SMA 连接器。

型号 长度
5104745 2 m
5104746 3 m
5104747 5 m
5104748 10 m
5104749 15 m
5105493 20 m

⑥ 电缆 — T060(M8)

每个测量头配一根电缆。T060 测量头在测量头端采用 M8 连接器。

型号 长度
5104755 2 m
5104756 3 m
5104757 5 m
5104758 10 m
5104759 15 m
5105494 20 m

08 — 配件与选项

多种辅助配件可在特定场景下扩展传感器的功能:

型号 配件
5104786 ISO 17025 认证参考样品套件 — 用于校准溯源
5104782 T060 测量头防尘保护窗 — 建议在多尘喷漆室中使用
5105902 样品观察相机
5105889 工作距离测量传感器
5105904 Point Sensor 实验室支架
5105893 年度维护服务 — 传感器
5105894 年度维护服务 — 检测站
5105895 交付与安装套餐

注:镜头和样品吹气系统(5105900、5105901)、动态 90° 模块(5104781)、测量头旋转模块(5105929)以及长工作距离物镜(80 / 200 / 450 mm,型号 5105899 / 5105897)为 T033 专属,不兼容 T060。


09 — 可选集成

从传感器到交钥匙检测站

T060 Point Sensor 可集成到 Enovasense 四款检测站中的任意一款。这些检测站包含安全防护罩、自动定位系统、PC 和专用 HMI,可将传感器转变为用于实验室、线边或在线的交钥匙测量方案。传感器须与检测站分开订购。

型号 名称 自动化 占地尺寸(长 × 宽 × 高) 典型应用
5104906 HKL 三轴直角坐标 825 × 1282 × 943 mm 平面或简单工件的实验室、研发及质量检测台
5105790 HKL-R 六轴机器人 1025 × 1282 × 943 mm 复杂三维工件 — 航空航天、涡轮、医疗植入物
5105512 HKXL 三轴 + 一轴上料 2600 × 2200 × 1250 mm 线边 100% 全检,发动机缸体等大型工件
5105513 HKXL-IL 在线三轴 + 上料 2600 × 2200 × 1250 mm 与上下游输送线完全在线集成

需要协助确定配置?T060 测量头兼容所有 Enovasense 模块、所有 T060 专用光学工具以及所有检测站。请向 Enovasense 提供您的涂层与基材、厚度范围和产量信息,我们将为您推荐六个部件的最佳组合,并在需要时推荐合适的检测站。

T060 测量头和控制器
T060 测量头和控制器 T060 测量头透视图 T060 测量头正视图 T060 测量头正视图 T060 测量头侧视图 控制器透视图 控制器正视图

参考

参考 名称 状态 / 价格 技术规格书
C3-W980P1-T60 1W - 980nm 可用
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C3-W980P10-T60 10W - 980nm 可用
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C3-W455P1-T60 1W - 455nm 可用
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C3-W1450P1-T60 1W - 1450nm 可用
按报价
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C3-W1550P3-T60 3W - 1550nm 可用
按报价
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