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
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.

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.

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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Konfokální dvoukanálový kontrolér

V nové sérii řídicích jednotek pro konfokální snímače vzdálenosti a tloušťky byl použit nový spektrometr, který výrazně snížil cenu systému, přičemž dostatečný výkon pro většinu aplikací byl zachován.

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