Témata
Zdroj: Micro-Epsilon

Základy měření tloušťky

Prvním krokem při výběru vhodného snímače Micro-Epsilon pro měření tloušťky je volba odpovídající měřicí metody a technologie. Zásadní roli při tom hrají materiál, povrch a rozsah tloušťky měřeného objektu.

Reklama

Proč vlastně chceme měřit tloušťku? Všechny materiály ve výrobě mají z mnoha důvodů striktně danou toleranci a její porušení by mohlo zkomplikovat další výrobní procesy či narušit správnou funkci finálního výrobku. Nechtěná změna tloušťky materiálu v průběhu procesu může značit opotřebení součástí, například ve válcovnách a lisovnách. Sledování těchto trendů zajistí včasné varování pro údržbu stroje. Z toho důvodu je nutno měřit tloušťku vzorku nejen tradičně na začátku a na konci výrobního procesu, ale i v jeho průběhu.

Náklady na zmetky mohou být vysoké, proto se výrobci často rozhodují kontrolovat produkt v několika fázích výroby. Manuální kontroly často znamenají nutnost zastavit výrobní linku, a to samozřejmě snižuje efektivitu výroby. Navíc obsluha provádějící měření musí být dobře proškolena. Musí vědět, kde a jak měřit, aby byla zajištěna co nejvyšší opakovatelnost měření, a výsledky tak byly relevantní pro konzistentní sledování vývoje procesů v čase. Kontrola kvality výroby by proto měla být automatizovaná, a to jak pro potřeby predikce a plánování údržby, tak pro splnění požadavků koncového zákazníka na kvalitu.

Měření tloušťky z jedné strany

Měření tloušťky z jedné strany v jednom bodě je možné provádět konfokálními snímači confocalDT při měření průhledného materiálu, jakým je např. sklo. Konfokální systém je totiž schopný měřit vzdálenost lomů světla z několika vrstev, tloušťka je pak rozdílem vzdálenosti lomu světla při vstupu do vrstvy materiálu a při výstupu z materiálu.

Jednostranné měření tloušťky průhledného materiálu konfokálními snímači confocalDT. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Další možností jednostranného měření je použít snímače vířivých proudů eddyNCDT či kapacitní snímače capaNCDT, které jsou schopny měřit vodivý cíl skrz nevodivý v kombinaci s jinou měřicí metodou, typicky laserovou triangulací, která slouží pro měření celkové výšky výrobku, od které se odečítá naměřená vzdálenost k vodivé vrstvě. Případně je možné kapacitní princip a princip vířivých proudů zkombinovat spolu, jako je to uděláno u snímače combiSENSOR. Tento snímač je specifický v tom, že kapacitní snímač měří čistě nevodivý materiál. Toho lze dosáhnout velice specifickou kalibrací jen v případě naprosto homogenního složení nevodivého materiálu (např. bateriová folie).

Snímač combiSENSOR kombinuje kapacitní princip a princip vířivých proudů. (Zdroj: Micro-Epsilon)
Reklama

Oboustranné měření tloušťky

Měření tloušťky ze dvou stran je tradiční způsob měření. Použít takto lze pár snímačů jakéhokoliv měřicího principu, nejčastěji se používají laserové triangulační snímače z kategorie optoNCDT. Pro základní měření dostačují i nejlevnější modelové řady. Nejrelevantnějších výsledků se dosahuje umístěním páru snímačů proti sobě co nejpřesněji a často je třeba měřit několika páry na více místech.

Oboustranné měření tloušťky materiálu. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Pro zákazníky, kteří vyžadují maximální přesnost a nechtějí řešit náročnou konstrukci, má firma Micro-Epsilon v nabídce hotový motorizovaný systém thicknessGAUGE, který se sám průběžně kalibruje a změří například tloušťku pásu ve více bodech. Lze tak dosáhnout maximálních přesností.

Motorizovaný systém thicknessGAUGE pro oboustranné měření tloušťky. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Měření tloušťky profilovým skenerem

Měření tloušťky profilovým skenerem scanCONTROL se používá například při měření tloušťky nánosu housenky lepidla. Je to měření z jedné strany, ale v mnoha bodech v rámci 2D profilu. Zjistíme tak nejen šířku a výšku zmíněné housenky lepidla, ale i kompletní informaci o jejím tvaru, který umí skener rovnou vyhodnotit (OK/nOK) na základě nastavených tolerancí.

Měření tloušťky profilovým skenerem scanCONTROL. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Měření tloušťky optickým mikrometrem

Měření světelným paprskem ThruBeam funguje tak, že optický mikrometr skládající se z vysílače a přijímače změří velikost zastínění. Pokud je měřený objekt mezi vysílačem a přijímačem, délka zastínění je rovna tloušťce objektu. Pro měření větších objektů lze použít kombinaci dvou mikrometrů a přičítat fixní vzdálenost mezi nimi.

Měření světelným paprskem ThruBeam. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Další informace k vybraným metodám vám poskytne obchodní zástupce společnosti Micro-Epsilon.


Umístění expozice firmy Micro-Epsilon na MSV 2023:
pavilon F, stánek 81

Související články
Ještě přesnější optické mikrometry

Firma Micro-Epsilon, výrobce optických mikrometrů, představila nový přístroj optoCONTROL 2700. Na rozdíl od předchozí řady optoCONTROL 2520 je tento mikrometr vybaven telemetrickými čočkami, díky nimž lze přesně měřit i transparentní materiál, trojitým paprskem, jenž dokáže korigovat náklon měřeného objektu, a také novými měřicími programy.

Pokročilé měření tloušťky pásových materiálů

Znalost tloušťky je rozhodující pro posouzení kvality pásových materiálů či fólií. Vzhledem k tomu, že měření je často nutné provádět za pohybu, uvažujeme většinou o bezkontaktních měřicích metodách, které s ohledem na rychlost měření přinášejí výhody.

Přesné bezkontaktní měření vzdálenosti

Kapacitní snímače od firmy Micro-Epsilon slouží pro přesné bezkontaktní měření vzdálenosti do 10 mm s přesností až v řádu nanometrů. Fungují na principu deskového kondenzátoru: jednu elektrodu tvoří aktivní plocha snímače a druhou elektrodou je samotný měřený objekt. Z toho důvodu lze touto metodou měřit jen vodivé materiály. Změna vzdálenosti objektu způsobí změnu kapacity, kterou kalibrovaná jednotka přepočítá na změnu v jednotkách délky.

Související články
Nové konfokální systémy jsou kompaktnější

V tomto článku vám představíme novinky v portfoliu konfokálních systémů značky Micro-Epsilon. Konfokální systémy jsou standardně složeny z poměrně velkého kontroléru a malé sondy s optickým vláknem, kterou lze použít ve stísněných prostorách. Nové řady snímačů mají tento kontrolér třetinový, anebo dokonce integrovaný.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Měření vzdálenosti pomocí vířivých proudů v průmyslu

V průmyslu je často potřeba měřit v ne zrovna ideálním prostředí. Prach, špína a olej jsou naprosto běžnou součástí některých výrobních hal a ne vždy je možné vytvořit čisté a bezprašné prostředí, jaké je například v ESD prostorech elektrotechnických montáží. Tyto a další ztížené podmínky, jako je např. vysoká teplota či tlak, pravděpodobně zaměstnávají konstruktéry i ve vaší firmě. Tento článek představuje snímače vířivých proudů, které vynikají právě odolností vůči těmto vlivům, a to při zachování velmi vysoké přesnosti měření.

Profilový skener přesně změří cokoli

Profilové skenery scanCONTROL z portfolia společnosti Micro-Epsilon patří k nejprodávanějším přístrojům své kategorie v České republice, a to díky univerzálnosti, kompaktnosti, a rovněž i dobrému poměru výkonu k ceně.

Měření v sub-nanometrech

Nejen díky rozvoji nanotechnologie, kdy je potřeba měřit opravdu malé polovodičové součástky, má společnost Micro-Epsilon ve svém portfoliu optické interferometrické měřicí systémy. Interferometr dosahuje sub-nanometrického rozlišení při zachování relativně velkého měřicího rozsahu a offsetu, který umožňuje větší vzdálenost od měřeného cíle. Pro představu, průměr lidského vlasu se pohybuje v desítkách tisíc nanometrů.

Inspekční a provozní měření
při výrobě baterií

Aktuální trend řešení klimatické krize vsadil na technologie, které pro uskladnění elektrické energie vyžadují enormní množství akumulátorů a baterií s vysokou kapacitou. V úvahu tak přichází jen plně automatizovaná výroba. Z technologických a bezpečnostních důvodů je nutné dodržet vysokou přesnost a bezchybnost výrobních procesů.

Průmyslové měření polohy, profilu a teploty

Společnost Micro-Epsilon se déle než padesát let věnuje vývoji a výrobě průmyslových snímačů vzdálenosti, polohy, profilu a teploty. Představujeme vám několik novinek, se kterými se můžete seznámit na MSV Brno 2021.

Moderní měření ve 3D

V dubnu 2021 uvedla společnost Micro-Epsilon na trh horkého kandidáta na novinku roku vlastního produktového portfolia. Tento dlouho připravovaný kamerový senzor byl zařazen do produktové kategorie surfaceCONTROL, kterou kompletně redefinuje a udává jí zcela nový rozměr. Konkrétně třetí rozměr, a proto celý název zařízení zní surfaceCONTROL 3D 3500. Článek uvádí detaily o snímači, který dokáže v mžiku zkontrolovat kvalitu výrobku.

Snímače ušité potřebám na míru

Elektromagnetická indukce oslaví 190 let od svého objevení a za tu dobu našla využití snad ve všech odvětvích průmyslu. Moderní automatizace a robotizace se na tento princip stále spoléhá při měření vzdálenosti a polohy indukčními snímači. Tyto snímače máme v Micro-Epsilon zařazeny v produktové kategorii induSENSOR a nabízíme je pro přesné měření již od roku 1987. V článku si kategorii přiblížíme a podíváme se na novinky uplynulého roku.

Laserový skener v CNC řezacím zařízení

Pokročilé 3D skenování pomocí mapovacího softwaru umožňuje firmě MicroStep, výrobci a dodavateli CNC strojů na dělení materiálů plazmatem, laserem, autogenem, vodním paprskem a vysokootáčkovým vřetenem, měření skutečných rozměrů kopulí.

Vysoké nároky na přesnost robotických aplikací

Trh robotických technologií v posledních letech zažívá prudký rozmach. Moderní průmyslová odvětví se po celém světě stále více spoléhají na inteligentní roboty vyznačující se vysokou přesností a 100% spolehlivostí. Výhodami pro jejich provozovatele jsou flexibilnější výrobní procesy, vyšší kvalita, nižší spotřeba materiálů a úspory nákladů. Klíčovou roli v oblasti chytrých robotických technologií hrají inovativní snímače, které fungují jako rozhraní mezi robotem a jeho prostředím.

Vylepšený triangulační snímač střední třídy

Laserové snímače optoNCDT 1750 měří posunutí, vzdálenost a polohu v mnoha průmyslových odvětvích, jako je například automatizační technika, výroba elektroniky, automobilový průmysl a strojní zařízení. Tento nový model zachovává kompaktnost a robustnost svého osvědčeného předchůdce ILD1700, ale významně zvyšuje maximální vzorkovací frekvenci, přesnost a rozlišení.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit