Znajdowanie właściwego rozwiązania do pomiaru wysokości/różnicy wysokości
Szukając najlepszego sposobu pomiaru wysokości lub różnicy wysokości, należy rozpatrzyć szereg ważnych czynników, w tym kształt obiektu, rodzaj systemu pomiaru oraz środowisko instalacji. Wybór odpowiedniego sprzętu jest o tyle istotny, że korzystanie ze sprzętu, który nie spełnia dokładnie wymagań, może prowadzić do niedostatecznej precyzji i zwiększyć ilość robocizny podczas produkcji. Ta strona zawiera informacje pomagające odkryć najlepszy sposób niezawodnego wykonywania tego pomiaru.
Optymalny system pomiaruMikrometr optyczny 2D typu bramka świetlna
Sylwetka obiektu jest rzutowana i jest obliczana wysokość uskoku między dwoma wskazanymi elementami.
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Nawet, gdy wał jest pochylony, pomiar uskoku może być precyzyjny, jeśli zostanie użyta funkcja osiowania. Na pomiary nie ma wpływu kolor powierzchni obiektu.
Metoda telecentrycznego układu optycznego 2D. Pierwszy na świecie liniowy projektor profilowy. Równoczesny pomiar maksymalnie 16 punktów.
Jeśli oś optyczna nie jest prostopadła do obiektu, błąd pomiaru powodowany przez kąt θ występuje w wartości wysokości, jak widać na rysunku 1. Jeśli θ jest większy niż 0,8°, błąd pomiaru wynosi około 0,01%, w związku z czym należy z wyprzedeniem skorygować pochylenie, aby wyeliminować jego wpływ. Pochylenie można łatwo skorygować, przygotowując wzorcowy przedmiot obrabiany i korzystając z ustawień skalowania.
[Rysunek 1]A: θ pochylenia osi optycznej
Obiekty przezroczyste i obiekty z wykończeniem powierzchni o połysku lustrzanym
Jeśli obiekt jest przezroczysty lub odznacza się wykończeniem powierzchni o połysku lustrzanym, głowica czujnika musi zostać pochylona pod kątem o połowę mniejszym niż kąt światła rzucanego i odbieranego, α, względem obiektu, jak widać na rysunku 2. (W przypadku korzystania z metody triangulacji).
Ponadto, jeśli obiekt jest przezroczysty, podstawowym warunkiem stabilności pomiaru jest, aby jego grubość nie była mniejsza od pewnej wartości. Jeśli obiekt jest cienki, zmierzona wartość wysokości przedniej powierzchni może być mniejsza niż powinna z powodu efektu światła odbitego od tylnej powierzchni przezroczystego obiektu. Limit grubości eliminującej jej wpływ na pomiary zależy od takich czynników, jak rodzaj głowicy czujnika, przezroczystość obiektu i zdolność refleksyjna tylnej powierzchni. Informacji na ten temat może udzielić producent.
[Rysunek 2]A: α/2
Środki ostrożności w trakcie pomiaru różnicy wysokości
Informacje o wpływie pochylenia głowicy czujnika
Jeśli oś optyczna laserowego czujnika przemieszczenia 2D nie jest prostopadła do obiektu, błąd pomiaru powodowany przez kąt θ występuje w wartości uskoku, jak widać na rysunku 3. Im większa odległość (X) między dwoma punktami używanymi do pomiaru uskoku, tym większy błąd pomiaru. Jeśli na przykład θ pochylenia wynosi nawet tylko 0,1°, błąd pomiaru będzie wynosił około 50 μm przy X = 30 mm. Dlatego podczas wykonywania pomiarów uskoku należy generalnie używać funkcji korekty pochylenia.
[Rysunek 3]A: θ pochylenia osi optycznejB: Rzeczywisty uskokC: Zmierzona wartość D: Odległość między dwoma punktami (X)
Obiekty przezroczyste i obiekty z wykończeniem powierzchni o połysku lustrzanym
Jeśli co najmniej jedna z powierzchni mierzonych podczas pomiaru uskoku jest przezroczystym obiektem lub obiektem z wykończeniem powierzchni o połysku lustrzanym, głowica czujnika musi zostać pochylona pod kątem o połowę mniejszym niż kąt światła rzucanego i odbieranego, α, względem obiektu, jak widać na rysunku 4. Konieczne jest także przygotowanie głowicy, która jest przeznaczona specjalnie do pomiarów obiektów przezroczystych i obiektów z wykończeniem powierzchni o połysku lustrzanym.
Ponadto, jeśli obiekt jest przezroczysty, jego grubość nie może być mniejsza od pewnej wartości, aby wysokość jego powierzchni została poprawnie zmierzona. Jeśli obiekt jest cienki, zmierzona wartość wysokości przedniej powierzchni może być mniejsza niż powinna z powodu efektu światła odbitego od tylnej powierzchni przezroczystego obiektu. Limit grubości eliminującej jej wpływ na pomiary zależy od takich czynników, jak rodzaj głowicy czujnika, przezroczystość obiektu i zdolność refleksyjna tylnej powierzchni. Informacji na ten temat może udzielić producent.
[Rysunek 4]Po lewej: przódPo prawej: bokA: powierzchnia przezroczysta / wykończona do połysku lustrzanego
Która metoda jest lepsza? Kontaktowa czy bezkontaktowa
Mierzenie miękkich obiektów
Gdy sonda styka się z miękkim obiektem, obiekt jest wgniatany, co powoduje odpowiedni błąd pomiaru. Pomiar bezkontaktowy umożliwia mierzenie celów, które ulegają odkształceniu, jak miękkie obiekty i powierzchnie cieczy.
Mierzenie lekkich obiektów
Obiekty cienkie i lekkie muszą być przytrzymywane, aby nie unosiły się (nie było pod nimi szczeliny powietrznej). Inaczej nie będzie możliwy precyzyjny pomiar wysokości ich powierzchni. Podczas pomiaru kontaktowego sonda dociska powierzchnię obiektu, co eliminuje błędy wywołane unoszeniem się obiektu w powietrzu. Z tego względu do tego rodzaju pomiaru metoda kontaktowa nadaje się lepiej niż bezkontaktowa.
Mierzenie wgłębień
W przypadku bezkontaktowego laserowego czujnika przemieszczenia plamka pomiaru (której wielkość może wynosić od kilku do kilkuset mikrometrów) jest generalnie mniejsza od sond używanych do pomiaru dotykowego. Umożliwia to precyzyjny pomiar wysokości podstawy węższych wgłębień niż metodą bezkontaktową.
