精密球头铣刀生产线，如何实现±1μm级几何特征的非接触自动化检测？【刀具质量控制】

1. 球头铣刀的基本结构与技术要求

球头铣刀，顾名思义，其切削头部呈球形，就像一个微型圆球。这种特殊的几何形状使得它在模具加工、复杂曲面精加工等领域有着不可替代的作用。它不像平底铣刀那样只能加工平面或直角，球头铣刀能沿着曲面轮廓进行加工，实现平滑过渡。

为了确保球头铣刀在切削过程中能达到预期的精度和表面质量，对其关键尺寸的控制至关重要。这就像我们制作一个精密的机械零件，每一个尺寸都要严丝合缝。对于球头铣刀来说，主要的结构和技术要求集中在：

• 球头直径 (Ball Diameter): 这是最核心的尺寸之一，直接决定了加工曲面的精度。想象一下，如果球头不够圆，或者直径有偏差，加工出来的模具表面就会凹凸不平。

• 球半径 (Ball Radius): 与直径紧密相关，反映了球头的圆弧形状。

• 颈部直径 (Neck Diameter): 球头与刀柄连接处的直径，影响刀具的强度和排屑空间。

• 总长度与有效切削长度: 影响加工深度和刀具的整体稳定性。

• 跳动 (Runout): 指刀具在旋转过程中，其切削刃或球头中心相对于旋转轴线的径向或轴向偏差。这就像一个高速旋转的陀螺，如果它在晃动，就无法精确地切削。微小的跳动就会导致加工出的零件精度下降，甚至损坏刀具或机床。

• 刃口圆弧与形状: 决定切削性能和表面质量，尤其是刃口处的微观形状和锋利度。

• 表面粗糙度: 特别是球头部分的表面粗糙度，会影响切削阻力、排屑效果和加工件的表面光洁度。

在生产线上，我们不仅要求能够快速测量这些参数，还要确保测量结果的精度能达到±1μm，这意味着我们需要的测量系统必须非常灵敏和稳定，能够分辨出头发丝直径百分之一的微小变化。

2. 球头铣刀相关技术标准简介

针对球头铣刀的各项监测参数，行业内都有明确的定义和评价方法，以保证产品质量的一致性。这些标准涵盖了从宏观尺寸到微观几何形状的各个方面，确保了刀具的互换性和性能可靠性。

• 尺寸参数的定义与评价：

  • 外径与长度测量： 通常通过测量物体两侧的边界点，计算其距离来确定直径和长度。评价方法包括测量值与设计标称值的偏差。

  • 角度测量： 通过识别特征线段并计算其夹角来确定，评价其与标准角度的偏离。

  • 圆度与圆柱度： 用于评价球头或柄部的形状偏差。圆度是指工件横截面接近理想圆的程度，通常通过测量多个径向点到中心的距离来评估其最大和最小偏差。圆柱度则是在此基础上，考虑了轴向的形状一致性。

• 形状与位置公差的定义与评价：

  • 轮廓度： 评价球头或刃口形状与理论轮廓的符合程度，通常通过采样一系列点来建立实际轮廓，然后与CAD模型或设计图纸进行比较，找出最大偏差。

  • 跳动： 评价刀具旋转时，其切削刃或相关表面相对于旋转轴线的径向或轴向摆动量。通常在特定位置，如球头顶点或刃口处进行测量，取最大指示差。

• 表面特性：

  • 表面粗糙度： 评价刀具表面的微观不平整程度，例如Ra、Rz等参数。通常通过光学或接触式传感器扫描表面轮廓来获得数据，并进行统计分析。

• 刃口特性：

  • 刃口圆弧半径： 球头铣刀刃口通常带有微小的圆弧，这会影响切削性能和寿命。通过高放大倍率的光学系统进行测量和评估。

这些参数的准确测量和严格控制，是确保球头铣刀高性能和高可靠性的基石。

3. 实时监测/检测技术方法

实现球头铣刀生产线的高速非接触批量检测并达到±1μm精度，需要依赖先进的测量技术。市面上存在多种非接触式测量方案，它们各有千秋，适用于不同的检测场景和精度要求。

3.1 市面上各种相关技术方案

3.1.1 光学阴影投影/轮廓测量

工作原理与物理基础： 这种技术就像我们用手电筒照一个物体，看它在墙上投射的影子一样。但这里的“手电筒”是高度平行的光源，通常是LED或激光，而“墙”则是一个高分辨率的图像传感器（如CMOS）。当球头铣刀被放置在光源和传感器之间时，它会阻挡一部分光线，在传感器上形成一个清晰的二维“剪影”或轮廓。

系统通过捕捉这个剪影图像，然后利用图像处理算法精确识别出物体边缘。要达到微米甚至亚微米级的精度，这不仅仅是简单地数像素那么简单。图像传感器有其固有的像素尺寸，例如一个像素可能代表几微米。为了突破这个限制，系统会采用亚像素边缘检测技术。它通过分析像素灰度值的渐变，在物理像素之间“推断”出更精确的边缘位置，就像在两个相邻的像素点之间找到一个虚拟的精确边界。

如果采用双远心光学系统，光路设计会确保来自物体不同位置的光线都以平行方式进入镜头和传感器，这使得被测物体在景深范围内前后移动时，其在图像上的大小不会改变，有效避免了视角误差，确保了测量结果的稳定性和准确性，尤其适用于三维物体的二维投影测量。

测量的基本公式可以简化为：

L = N * P_eff

其中，L是被测尺寸（如直径），N是图像传感器上对应尺寸的有效像素数量（可能包含亚像素），P_eff是经过标定和亚像素处理后的有效像素当量（即每个有效像素代表的实际长度）。通过精确标定P_eff，并结合高分辨率传感器和先进的边缘检测算法，可以实现高精度的尺寸测量。

核心性能参数的典型范围：* 测量精度： 普遍可达到±0.8μm至±5μm，高端系统配置可达±0.5μm。* 重复精度： 通常优于±0.1μm。* 测量速度： 可高达每秒几十到几百次测量。* 测量范围： 从几毫米到几十毫米不等，视具体型号和光学设计而定。

技术方案的优缺点：* 优点： * 非接触： 完全避免对球头铣刀表面造成任何损伤或形变。 * 高速： 一次曝光即可获取整个视野内的轮廓信息，非常适合生产线上的快速批量检测。 * 多参数测量： 在一个视野内可以同时测量直径、长度、角度、形状、跳动等多种二维几何参数。 * 对表面特性不敏感： 主要依赖轮廓成像，对物体表面颜色、光泽度或纹理变化不敏感。 * 易于集成： 通常接口丰富，便于与自动化生产线、机械手等集成。* 缺点： * 二维限制： 这种方法本质上是测量物体的二维投影轮廓，对于复杂的三维几何特征，如球头的真实三维形状、表面粗糙度等，可能无法直接精确测量。 * 对光学环境要求高： 需要稳定的平行光源和高精度的光学系统，环境中的灰尘、油污可能影响成像质量。 * 景深限制： 虽然双远心系统可以扩展景深，但对于尺寸较大或形状复杂，需要多角度才能完整表征的物体，单次测量可能不够全面。 * 成本考量： 高性能的光学元件和图像传感器，以及复杂的图像处理算法，使得系统成本相对较高。

3.1.2 激光扫描测微

工作原理与物理基础： 激光扫描测微仪的工作方式，可以想象成一个高速移动的“光栅尺”。它发射一束高度准直的平行激光束（通常是细线激光或扫描点），通过高速旋转的棱镜或振镜在待测物上方进行扫描。当激光束遇到球头铣刀时，一部分光线会被遮挡。系统通过在接收端（通常是高精度CMOS图像传感器）检测激光束被遮挡的时间或被遮挡的像素数量来计算物体的尺寸。

其核心在于时域或空间域的精确测量。对于激光扫描测径，如果使用扫描时间测量，其原理可以近似为：

Diameter = V_scan * t_block

其中，V_scan是激光扫描的速度，t_block是激光束被物体遮挡的时间。更常见的，特别是当使用CMOS阵列作为接收器时，是通过测量被遮挡的像素数量 N_pixels_blocked，然后乘以预先标定好的像素当量 P_size：

Diameter = N_pixels_blocked * P_size

双远心光学系统在激光扫描中同样重要，它确保激光束在整个测量范围内保持平行，并使被测物体在不同位置时，其阴影或遮挡的尺寸不会因距离变化而失真，从而保证了测量的稳定性。

核心性能参数的典型范围：* 测量精度： 可达±0.1μm至±1μm，具有极高的测量精度。* 重复精度： 达到±0.01μm甚至更高。* 采样速度： 极快，可高达每秒数千次甚至上万次扫描。* 测量范围： 从微米级小直径到数十毫米直径均可覆盖。

技术方案的优缺点：* 优点： * 超高精度与重复性： 能够实现亚微米级的测量，非常适合高精度刀具的检测。 * 极高速率： 能够以极快的速度进行扫描和测量，满足生产线上的100%在线检测需求。 * 对环境干扰抗性强： 激光束具有很好的方向性，受环境光和空气扰动影响较小。 * 易于集成： 结构紧凑，便于集成到自动化生产线。* 缺点： * 主要进行一维或准二维测量： 通常擅长测量直径或线性尺寸，对于复杂形状（如球头的完整轮廓）的全面表征不如2D视觉系统灵活。 * 对表面粗糙度和反射率敏感： 某些激光可能会被高光洁度表面反射或粗糙表面散射，影响边缘检测。 * 成本较高： 精密激光器和高速扫描及接收系统价格不菲。

3.1.3 多传感器机器视觉测量

工作原理与物理基础： 多传感器机器视觉测量系统就像一个拥有“多只眼睛”的智能医生。它通过一台或多台高分辨率数字相机，结合精密的光学镜头和可编程的多种照明方式（如背光、环形光、同轴光），从不同角度和模式捕获球头铣刀的二维图像。这些图像并非简单地作为轮廓，而是包含丰富的表面纹理、颜色、缺陷等信息。

系统会利用先进的图像处理算法，例如边缘检测（Canny、Sobel）、特征匹配、图像分割、模式识别等，从图像中精确识别和提取几何特征（如直径、长度、角度、球半径），并可以检测表面缺陷。更高级的系统还可以集成激光扫描测头或接触式测头，实现多传感器融合，例如用视觉系统定位，用激光测头进行高精度高度或深度测量，或者用接触式测头对特定点进行校准。

测量的核心是图像像素与实际尺寸的转换，以及复杂的几何拟合算法。例如，测量一个圆的外径，算法会找到图像中所有圆周上的边缘点，然后通过最小二乘法或其他拟合算法，计算出最佳拟合圆的圆心和直径。

核心性能参数的典型范围：* 测量精度： XY轴精度通常可达E2 = (0.8 + 5L/1000) µm（L为测量长度），Z轴精度E1 = (1.5 + 5L/1000) µm。* 分辨率： 可达0.1μm甚至0.01μm。* 测量范围： XYZ三轴测量范围广阔，从几十毫米到数百毫米，适用于大型或多特征工件。* 灵活性： 测量周期取决于测量点的数量和复杂性，但通常可通过自动化程序实现快速批量检测。

技术方案的优缺点：* 优点： * 多功能性强： 能够测量球头铣刀的复杂几何形状、尺寸，还能检测表面缺陷、磨损等。 * 灵活性高： 可编程测量路径，适应多种零件和测量需求。 * 非接触： 避免对工件造成损伤。 * 多传感器融合： 结合不同传感器的优势，提升测量的全面性和准确性。 * 自动化程度高： 配合自动上下料系统，可实现高效的批量自动化检测。* 缺点： * 软件算法复杂： 对图像处理和分析算法要求高，开发和维护成本较高。 * 环境光敏感： 虽然有可编程照明，但环境光的干扰仍可能影响测量结果，需控制环境。 * 测量速度相对较低： 对于极高节拍的生产线，其测量速度可能不及纯激光扫描系统，尤其是在需要进行大量图像处理和多角度测量时。 * 对操作人员技能要求高： 编程和校准相对复杂。

3.1.4 焦点变化三维光学测量

工作原理与物理基础： 焦点变化技术，或者叫焦点堆叠/层析，是一种实现高精度三维表面测量的非接触方法。它的原理可以理解为：当一个物体表面被光学系统成像时，只有处于焦平面上的点才能清晰成像。想象你用相机对焦，只有焦点上的部分是清晰的。焦点变化系统就是通过精确地改变物镜的焦距（或者移动物体），在不同的高度连续获取一系列局部清晰的图像。

在收集到这些图像后，系统通过分析每张图像中每个像素点的清晰度信息（如对比度、边缘锐利度等），智能识别出哪个高度的图像最清晰，就认为该像素点对应的表面位于那个高度。这个高度值被精确记录下来作为Z坐标。最终，通过将所有像素点的Z坐标拼接起来，就可以重建出物体表面的高精度三维点云数据。在这个三维点云中，可以进行各种几何分析，例如拟合一个球形来确定球头铣刀的球半径和直径，或者分析刃口的立体形状。

核心性能参数的典型范围：* Z轴重复性： 可达纳米级（例如10nm），Z轴不确定度低至(0.5% * 量程) + 0.5 µm。* XY分辨率： 取决于物镜放大倍率，例如0.4µm (20x物镜)。* 测量速度： 通常为数秒到数十秒完成一次三维扫描，相对较慢，但可提供全面三维数据。* 测量范围： Z轴测量范围通常为几毫米，XY轴测量范围取决于视野。

技术方案的优缺点：* 优点： * 全面三维测量： 不仅能测量尺寸，还能准确评估复杂三维形状、表面粗糙度、刃口圆弧、磨损等，提供完整的刀具特性信息。 * 纳米级Z轴精度： 在高度测量方面具有极高的精度，对于微观特征的分析非常有利。 * 非接触： 对工件无损伤。 * 无需制备样品： 可直接测量原始工件。 * 强大的分析软件： 支持多种测量和分析功能。* 缺点： * 测量速度慢： 相对于二维光学或激光扫描系统，获取完整三维数据的时间较长，不适合极高节拍的生产线100%在线检测。 * 对表面反射敏感： 高反射或透明材料可能影响测量效果，但可通过特定照明或算法优化。 * 测量范围有限： 单次扫描的Z轴测量范围通常较小。 * 成本高： 复杂的机械运动、光学系统和图像处理软件导致设备价格昂贵。

3.2 市场主流品牌/产品对比

这里我们将对比几家在精密测量领域有深厚积累的国际知名品牌，它们分别采用了不同的技术方案来解决球头铣刀的检测需求。

• 日本基恩士

  • 采用技术： 激光扫描测微

  • 核心参数： 测量精度最高可达±0.1 µm，重复精度±0.01 µm，采样速度最快16000次/秒，测量范围例如LS-9030适用于直径0.005至30 mm的工件。

  • 应用特点与优势： 日本基恩士的激光扫描测微系统以其极高的精度和无与伦比的采样速度著称。它在生产线上对球头铣刀的外径进行在线检测时，几乎不会影响节拍。这种非接触式测量方式避免了刀具损伤，并且对环境干扰有很强的抵抗能力，非常适合需要快速、精确批量测量的场景。

• 英国真尚有

  • 采用技术： 光学阴影投影/轮廓测量 (LED光源)

  • 核心参数： 测量精度可达±0.8μm至±4.5μm（视型号而定），测量速度最高可达每秒130次测量，标准系列曝光时间100μs，G/GR系列15μs。提供8×10mm到60×80mm的矩形视场，可测量最小物体尺寸低至0.07mm (ZM105.2D-8x10型号)。

  • 应用特点与优势： 英国真尚有的二维光学测微仪ZM105.2D系列，基于阴影测量原理，通过高分辨率CMOS传感器捕捉球头铣刀的二维轮廓。它能在一个视野内同时测量球头直径、长度、角度、螺纹参数乃至跳动等多种参数。其高速测量能力使其能很好地融入生产线。该设备提供测量方案工具，用户可以自行创建测量算法，灵活性高，适合需要定制化测量方案的复杂零件批量检测。

• 意大利马波斯

  • 采用技术： 光学阴影投影/轮廓测量 (激光光源)

  • 核心参数： 测量不确定度低至±0.5 µm，重复性通常优于±0.1 µm，线性度±0.5 µm。测量范围例如OptoFlash 50适用于直径0.2至50 mm的工件。

  • 应用特点与优势： 意大利马波斯的OptoFlash系列系统，也采用了阴影投影的原理，但其光源通常为激光，结合高速图像传感器。它的特点是高精度和高速度的结合，能够无缝集成到自动化生产线中，实现100%检测。除了外径，它还能同时测量圆度、同心度、长度等多种几何特征，在工厂环境下的稳定性和可靠性也得到了广泛认可。

• 美国科利尔

  • 采用技术： 多传感器机器视觉测量

  • 核心参数： XYZ测量范围300 x 300 x 250 mm，XY测量精度E2 = (0.8 + 5L/1000) µm，Z测量精度E1 = (1.5 + 5L/1000) µm。

  • 应用特点与优势： 美国科利尔的SmartScope Vantage系列是多功能测量平台的代表。通过高分辨率相机、精密光学系统和灵活的照明，它不仅能测量球头铣刀的尺寸和几何形状，还能检测表面缺陷。其独特之处在于可集成激光测头或接触式测头，实现多传感器融合，为复杂刀具的全面检测提供极高灵活性。

• 奥地利英诺泰克

  • 采用技术： 焦点变化三维光学测量

  • 核心参数： Z轴重复性低至10 nm，XY分辨率取决于物镜（如0.4 µm @ 20x物镜），垂直测量不确定度低至(0.5% * 量程) + 0.5 µm。

  • 应用特点与优势： 奥地利英诺泰克的InfiniteFocus G5系列提供的是纳米级的表面粗糙度和微米级的尺寸三维测量能力。它能够重建球头铣刀的整个三维表面，从而详细评估球半径、刃口圆弧、表面粗糙度甚至磨损情况。

3.3 选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

选择合适的检测设备，就像给一个外科医生挑选手术刀，必须精确匹配其需求。对于球头铣刀的非接触批量检测，以下几个技术指标是必须重点关注的：

• 测量精度 (Accuracy)： 这是衡量测量结果与真实值接近程度的指标。对于±1μm的精度要求，意味着设备本身的绝对测量误差不能超过这个范围。

  • 实际意义： 精度直接决定了你的产品合格与否的判断是否准确。精度不足会导致良品被判为不良品（误判），或不良品被判为良品（漏判），这两种情况都会带来巨大的生产成本或质量风险。

  • 选型建议： 确保所选设备的标称测量精度至少比你的公差要求高出3-5倍，留下足够的裕量。例如，如果你要求±1μm，那么设备精度最好在±0.2μm到±0.3μm左右。

• 重复精度 (Repeatability) / 重复性： 指在相同条件下，多次测量同一位置、同一工件时，测量结果之间的一致性程度。它反映了设备自身的稳定性。

  • 实际意义： 重复精度是衡量设备“可靠性”的关键。如果重复性差，即使精度很高，每次测量的结果也会跳动，导致无法稳定判断产品质量。

  • 选型建议： 在生产线上，重复精度甚至比绝对精度更重要，因为它直接影响到生产过程的稳定性。同样，重复精度也应远优于精度要求，通常要求是精度值的1/3到1/5。

• 测量速度 (Measurement Speed) / 采样速度： 指设备在单位时间内能完成的测量次数。

  • 实际意义： 在高速生产线上，如果测量速度跟不上生产节拍，就会成为生产瓶颈，导致产品堆积或无法100%全检。例如，每分钟生产60件球头铣刀，那么设备至少要能达到每秒1次测量。

  • 选型建议： 根据生产线的节拍和对全检的要求来选择。如果需要100%在线检测，测量速度必须显著高于单个工件的生产周期时间。对于±1μm的批量检测，通常需要每秒数十到上百次的测量能力。

• 测量范围 (Measurement Range) / 视野 (Field of View)： 指设备能够测量的最大和最小尺寸，或单次成像所覆盖的区域大小。

  • 实际意义： 测量范围要能完全覆盖球头铣刀的所有关键尺寸，例如球头直径和总长度。视野决定了单次测量可以涵盖的区域，视野越大，一次可以测量的特征就越多。

  • 选型建议： 根据球头铣刀的实际尺寸和需要检测的特征数量来选择。如果需要在一次测量中获取多个关键尺寸，则需要选择足够大的测量范围或视野。

• 光学系统类型 (如双远心)： 影响测量精度和对工件位置变化的敏感度。双远心光学系统能消除或大大降低因物体位置微小变化导致的测量误差。

  • 实际意义： 对于生产线上快速进给的工件，其在测量区域的位置可能无法完全固定，双远心系统能有效减少这种位置偏差对测量结果的影响。

  • 选型建议： 对于高精度和在线批量检测，推荐选用带有双远心光学系统的设备，它能显著提高测量的稳定性和可靠性。

• 软件功能与可编程性： 是否支持用户自定义测量算法、数据分析和与PLC等上位机的通信。

  • 实际意义： 软件的灵活性决定了系统能否适应未来可能出现的新产品型号或新的测量需求。强大的数据分析功能有助于进行质量追溯和工艺优化。

  • 选型建议： 选择具有开放式软件平台和API接口的设备，能够方便地进行二次开发和系统集成，提升自动化水平。

3.4 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

在球头铣刀生产线上的高速非接触批量检测，虽然技术先进，但在实际应用中仍可能遇到一些挑战。

• 问题：环境因素干扰（振动、温度、灰尘/油雾）

  • 原因与影响： 生产线上的振动会使球头铣刀在测量时产生微小位移，影响图像稳定性；温度波动可能导致设备结构热胀冷缩，影响光学系统稳定性及测量精度；车间内的灰尘或油雾会在光学镜片或被测工件表面积聚，造成光线散射或遮挡，形成虚假边缘，从而影响测量精度和重复性。

  • 解决方案与预防措施：

    • 振动： 将测量设备安装在稳固的基座上，与产生振动的机械设备隔离；使用高采样率的设备，在短时间内完成测量，减少振动影响。

    • 温度： 确保测量区域环境温度稳定，可安装恒温空调；选择具有温度补偿功能的设备。

    • 灰尘/油雾： 对测量设备进行密封防护，设置正压吹扫系统，防止灰尘进入光学路径；定期清洁光学镜片和工件表面（如使用气刀吹扫或超声波清洗）；在检测前对球头铣刀进行清洁处理。

• 问题：工件表面特性影响（反光、粗糙度）

  • 原因与影响： 高光洁度的球头铣刀表面会产生镜面反射，可能导致光源在传感器上形成强烈的局部亮点或导致边缘不清晰；粗糙的表面则会散射光线，使阴影边缘模糊。这都会增加边缘识别的难度，影响测量精度。

  • 解决方案与预防措施：

    • 反光： 采用更适合高反光表面的测量技术，如某些激光扫描仪（其激光波长和接收方式对反射不敏感），或调整照明角度和强度，使用漫射光源或偏振光技术减少反光。

    • 粗糙度： 采用更先进的图像处理算法，如自适应阈值分割、次像素边缘拟合等，以更好地处理模糊边缘；对于焦点变化光学测量，其对粗糙度评估有先天优势。

• 问题：工件定位与夹持不稳定性

  • 原因与影响： 批量检测时，如果球头铣刀在进给或测量工位上的定位不准确或夹持不牢固，会引入位置偏差，即便测量设备精度很高，也无法得到准确的整体尺寸或跳动数据。

  • 解决方案与预防措施：

    • 高精度定位机构： 采用精密V型块、气动夹具或专用托盘，确保工件在测量视场内的精确、稳定定位。

    • 图像识别与补偿： 测量设备应具备自动识别和定位工件的能力（如通过特征点匹配），并能进行一定的测量补偿。

    • 双远心光学系统： 选择带有双远心光学系统的设备，可有效降低工件在Z轴方向位置偏差对测量结果的影响。

    • 在线校准： 定期使用标准件进行在线校准，确保系统在实际工作环境下的准确性。

• 问题：数据处理与集成难度

  • 原因与影响： 高速批量检测会产生大量数据，如果数据处理速度跟不上，会造成系统延迟。同时，将测量数据与生产线PLC、MES系统集成，实现自动分拣和质量反馈，也需要复杂的通信协议和软件开发。

  • 解决方案与预防措施：

    • 高速接口： 选择带有千兆以太网等高速通信接口的设备，确保数据能快速传输。

    • 开放协议： 优先选择支持Ethernet/IP、Modbus TCP、UDP等主流工业协议的设备，简化系统集成。

    • 边缘计算与分布式处理： 考虑将部分数据处理任务下放到测量设备端，减轻上位机负担。

    • 集成专业软件： 利用测量设备自带的强大软件功能，如用户自定义算法、DXF导入等，降低开发难度。

4. 应用案例分享

• 汽车零部件制造： 在汽车发动机气门、活塞销、曲轴等精密零部件的生产线上，光学测量设备可以高速检测这些零件的关键尺寸，确保每个部件都符合严格的公差要求，保障发动机性能和寿命。

• 医疗器械生产： 对于手术刀、植入式医疗器械等高精度产品，非接触光学测量用于检测其几何尺寸、刃口锋利度、表面光滑度等，保证产品的安全性和功能性，避免任何微小的缺陷影响患者健康。

• 精密刀具制造： 除了球头铣刀，各种钻头、丝锥、铰刀的直径、长度、角度、螺旋角、切削刃形等参数，都可以通过这类设备进行高效、高精度的在线或离线检测，以确保刀具的切削性能和使用寿命。例如， 英国真尚有的二维光学测微仪，可以根据用户自己创建的测量算法进行分析。

• 电子元件生产： 在微型连接器、微电机轴、传感器元件等电子元件的生产中，设备用于批量测量其微小尺寸、引脚间距、共面度等，以满足电子产品小型化和高性能的需求。

• 轴承制造： 对滚珠、滚柱、内外圈等轴承部件进行高精度直径、圆度、锥度等检测，确保轴承的装配精度和旋转平稳性，减少摩擦和磨损。