Szukając najlepszego sposobu pomiaru grubości, należy rozpatrzyć szereg ważnych czynników, w tym kształt i materiał obiektu oraz rodzaj systemu pomiaru. Wybór odpowiedniego sprzętu jest o tyle ważny, 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 osobom szukającym systemu pomiaru grubości odkryć najlepszy sposób niezawodnego wykonywania pomiaru.
Optyczny system pomiaruOdbiciowy czujnik przemieszczenia
Światło padające na przezroczysty obiekt jest odbijane od powierzchni na wierzchu i spodzie. Na podstawie różnicy położenia światła odbitego od powierzchni na wierzchu i spodzie można obliczyć grubość.
A
Przód (szczyt 1)
B
Tył (szczyt 2)
C
Przezroczyste szkło
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Istotny jest wybór czujnika przemieszczenia
Czy zakres czujnika przemieszczenia jest wystarczający, aby widzieć powierzchnie na wierzchu i spodzie?
Sprawdź, czy stabilność pomiaru jest zapewniona nawet wtedy, gdy powierzchnie na wierzchu i spodzie różnią się współczynnikiem odbicia.
Wielokolorowa metoda konfokalna Liniowość: od ±0,2 μm Konfokalny czujnik przemieszczenia
Optyczny system pomiaruOdbiciowy laserowy czujnik przemieszczenia
W celu zmierzenia grubości obiekt jest przepuszczany między dwiema głowicami czujnika.
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Potrzebne jest wyrównanie osi optycznej lub korekta błędu odchylenia, aby wartość A+B była stała nawet w przypadku bicia obrabianego przedmiotu w górę lub w dół.
Wielokolorowa metoda konfokalna Liniowość: od ±0,2 μm Konfokalny czujnik przemieszczenia
Pomiar na walcu (istnienie wolnej przestrzeni w kierunku ruchu obiektu)
Przykładowe zastosowanie: pomiar grubości po prasowaniu w prasie walcowej
Optymalny system pomiaru
Optymalny system pomiaruMikrometr optyczny 2D typu bramka świetlna
Głowice czujnika są zamontowane w taki sposób, aby powierzchnie na wierzchu rolki i obiektu były rzucane jako jedna płaszczyzna na rejestrowanym obrazie. Grubość jet ustalana na podstawie pomiaru uskoku między rolką a wierzchem obiektu.
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Możliwy jest pomiar grubości zarówno obiektów przezroczystych, jak i nieprzezroczystych. Ponieważ grubość obiektów jest mierzona względem rolki, należy zadbać o brak prześwitu między rolką a obiektem.
Metoda telecentrycznego układu optycznego 2D. Pierwszy na świecie liniowy projektor profilowy. Równoczesny pomiar maksymalnie 16 punktów.
Optyczny system pomiaruOdbiciowy laserowy czujnik przemieszczenia
Grubość jest mierzona jako różnica wysokości, gdy obiekt jest nawijany wokół rolki (czyli utrzymywany w bliskiej styczności z nią), biorąc powierzchnię rolki jako punkt zerowy.
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Możliwy jest pomiar grubości zarówno obiektów przezroczystych, jak i nieprzezroczystych. Ponieważ grubość obiektów jest mierzona względem rolki, należy zadbać o brak prześwitu między rolką a obiektem.
Wielokolorowa metoda konfokalna Liniowość: od ±0,2 μm Konfokalny czujnik przemieszczenia
Optyczny system pomiaruOdbiciowy czujnik przemieszczenia
Światło padające na przezroczysty obiekt jest odbijane od powierzchni na wierzchu i spodzie. Na podstawie różnicy położenia światła odbitego od powierzchni na wierzchu i spodzie można obliczyć grubość.
A
Przód (szczyt 1)
B
Tył (szczyt 2)
C
Przezroczyste szkło
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Istotny jest wybór czujnika przemieszczenia
Czy zakres czujnika przemieszczenia jest wystarczający, aby widzieć powierzchnie na wierzchu i spodzie?
Sprawdź, czy stabilność pomiaru jest zapewniona nawet wtedy, gdy powierzchnie na wierzchu i spodzie różnią się współczynnikiem odbicia.
Wielokolorowa metoda konfokalna Liniowość: od ±0,2 μm Konfokalny czujnik przemieszczenia
Pomiar nieprzezroczystych obiektów na podstawie różnicy wysokości od punktu odniesienia
Przykładowe zastosowanie: pomiar grubości materiału uszczelniającego
Optymalny system pomiaru
Optyczny system pomiaruOdbiciowy laserowy czujnik przemieszczenia 2D
W celu ustalenia grubości dokonywany jest równocześnie pomiar powierzchni podstawy i obiektu przy użyciu laserowego czujnika przemieszczenia 2D oraz pomiar uskoku od uzyskanego profilu.
A
Uzyskany kształt
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Jeśli między obiektem a powierzchnią odniesienia jest przerwa, występuje błąd.
Powierzchnia podstawy musi być wykonana z wysoką precyzją, jak płyta powierzchniowa.
Należy użyć chwytaka magnetycznego lub próżniowego.
Zapewnienie mocowania przy użyciu tych metod znacznie poprawi dokładność pomiaru.
Metoda triangulacji 2D. Liniowy pomiar wielopunktowy. Częstotliwość próbkowania 64 000 obrazów na sekundę — najszybsza na świecie.
Pomiar nieprzezroczystych obiektów między wierzchnią a spodnią powierzchnią
Przykładowe zastosowanie: pomiar grubości płytek
Optymalny system pomiaru
Optyczny system pomiaruOdbiciowy laserowy czujnik przemieszczenia
W celu zmierzenia grubości obiekt jest przepuszczany między dwiema głowicami czujnika.
NAJWAŻNIEJSZE CECHY
Potrzebne jest wyrównanie osi optycznej lub korekta błędu odchylenia, aby wartość A+B była stała nawet w przypadku bicia obrabianego przedmiotu w górę lub w dół.
Wielokolorowa metoda konfokalna Liniowość: od ±0,2 μm Konfokalny czujnik przemieszczenia
Środki ostrożności w trakcie pomiaru grubości między dwiema głowicami czujnika
Informacje o wyrównaniu osi optycznej
Gdy obrabiany przedmiot jest mierzony między dwiema głowicami czujnika, zmierzona grubość nie zmienia się, nawet jeśli przedmiot drga w górę i w dół. Jeśli jednak osie optyczne dwóch głowic czujnika nie są ustawione na tej samej linii prostej, drganie obrabianego przedmiotu w górę i w dół oraz wyginanie go może powodować błędy pomiaru. Należy zwracać uwagę na następujące kwestie i skonfigurować instalację tak, aby osie optyczne były wyrównane.
Umieszczenie głowic czujnika blisko rolek i wybranie lokalizacji, w której naprężenie obrabianego przedmiotu jest stabilne, a odległość od jednej rolki do następnej jest mała, zminimalizuje efekt niewspółosiowości osi optycznych. Umożliwia to wykonywanie pomiarów przy niewielkim stopniu wygięcia i drgań przedmiotu obrabianego.
Głowice czujnika należy tak ustawić, aby kierunki światła emitowanego i otrzymywanego były prostopadłe do kierunku ruchu przedmiotu obrabianego, jak widać na rysunku. Zwiększy to odporność głowic czujnika na pochylanie i wstrząsy w kierunku ruchu przedmiotu obrabianego wskutek drgań wywołanych przesuwem.
W trakcie wyrównywania osi optycznej należy zmierzyć cienki biały arkusz żywicy lub kawałek papieru jako tymczasowy obiekt pomiaru. Podczas pomiaru tych celów plamki lasera przechodzą przez nie i są widoczne. Głowice czujnika należy tak ustawić, aby plamki z przodu i z tyłu obiektu znajdowały się zawsze w tej samej linii, nawet gdy obiekt porusza się w górę i w dół.
[Podpis] Sprawdź, czy plamki z przodu i z tyłu obiektu znajdują się zawsze w tej samej linii, nawet gdy obiekt porusza się w górę i w dół.
Plamki lasera są lekko niewspółosiowe.
Plamki lasera są współosiowe.
Głowice czujnika należy tak ustawić, aby środki plamek lasera znajdowały się w tej samej linii, nawet gdy obiekt porusza się w górę i w dół.
Środki ostrożności w trakcie pomiaru grubości nad rolką
Informacja o szczelinie między rolką a przedmiotem obrabianym
Podczas pomiaru grubości przedmiotu obrabianego na rolce, która jest zarazem linią odniesienia, wystąpienie szczeliny między rolką a przedmiotem obrabianym jest przyczyną wystąpienia błędu. Należy zwracać uwagę na następujące kwestie i skonfigurować instalację tak, aby szczeliny nie występowały.
Przedmiot obrabiany musi być jak najmocniej naprężony. Jeśli naprężenie jest słabe, przedmiot obrabiany nie będzie w pełni przylegał do rolki, w związku z czym będzie występowała szczelina rzędu od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów. Zalecamy, aby podczas wykonywania pomiaru była przykładana siła naprężenia co najmniej 50 N, ale z uwzględnieniem wytrzymałości przedmiotu obrabianego na rozciąganie. Pomiary należy wykonywać z lokalizacji, w której naprężenie obrabianego przedmiotu jest stabilne, odległość od jednej rolki do następnej jest mała, a przedmiot obrabiany jest usytuowany nad rolką.
Oś optyczna musi być wyrównana ze szczytowym położeniem rolki. Jak widać na ilustracji, jeśli oś optyczna nie znajduje się w jednej linii ze szczytowym położeniem rolki, występuje błąd pomiaru (szczelina Z).
Potrzebny jest mechanizm, który umożliwia dostrajanie położenia głowicy czujnika w kierunku posuwu.
Pomiary należy wykonywać na rolce o dużej średnicy, aby zminimalizować szczelinę Z, nawet jeśli oś optyczna nie znajduje się w jednej linii ze szczytowym położeniem rolki.
Konieczne będzie wprowadzenie modyfikacji w rodzaju tych, które są tutaj wyszczególnione.
Informacje o mimośrodowości rolki
W trakcie ruchu obrotowego rolki mogą powstać błędy pomiaru w wyniku mimośrodowości rolki. Należy zwracać uwagę na następujące kwestie, aby wyeliminować wpływ mimośrodowości rolki.
Gdy lokalizacjami, z których jest wykonywany pomiar grubości, są obie krawędzie przedmiotu obrabianego, należy zmierzyć powierzchnię rolki i powierzchnię przedmiotu obrabianego równocześnie, aby ustalić grubość na podstawie wartości uskoku.
Podczas pomiaru przedmiotu obrabianego na rolce, która jest zarazem linią odniesienia, można wykonać pomiary przy takim samym kącie obrotu (położeniu), aby wyeliminować wpływ mimośrodowości, nawet jeśli rolka porusza się w sposób mimośrodowy.
