Инструменты для высокоточных измерений в промышленности: 6 основных категорий
В промышленном машиностроении точность измерения деталей крайне важна. Проверка соответствию компонентов размеру и допускам, указанным инженер-проектировщиком крайне важный этап. Выбор устройства по измерению зависит от ряда факторов,которые приводят к правильному использованию оборудования.
При изготовлении высокоточных деталей и оборудования важно убедиться, что компонент соответствует размерам и допускам, указанным инженером-проектировщиком. Тип устройства контроля размеров, используемого для конкретного применения, зависит от ряда факторов:
- Требуемый уровень точности
- Возможность прикосновения к объекту в процессе измерения
- Физические и поверхностные характеристики объекта
- Прозрачность или непрозрачность объекта
Оборудование для контроля размеров подразделяется на шесть основных категорий
Ручные инструменты. Это устройства являются наиболее универсальным типом измерительного оборудования. Ручные инструменты актуальны в большинстве случаев по контролю размеров, например штангенциркуль ШЦЦ-I имеет элеронный блок измерения и высокую точность. Индикаторы набора, цифровые штангенциркули, микрометры и рулетки часто являются лучшим вариантом, поскольку они портативные, и доступные по цене.
Пневматическое измерение. Эти инструменты используют ограничение воздуха и изменение потока или давления для измерения размера, обычно внешнего диаметра или отверстия. Измерение воздуха — это быстрый бесконтактный метод контроля, который обычно предназначен для заготовок с допуском 0,005 дюйма или меньше.
Разрешение и повторяемость измерения могут быть в миллионных долях дюйма. Для измерения конкретных деталей, обычно используются воздушные датчики. Как правило это детали для производственных установок, где необходимо высокая точность измерений.
Координатно-измерительные машины (ШМ). Варьируются от легких переносных рычагов до больших тяжелых машин с гранитными конструкциями, которые требуют специальных фундаментов и контролируемых условий. В большинстве случаев контактный датчик программируется или перемещается вручную до тех пор, пока он не коснется измеряемой поверхности.
Компьютер CMM преобразует физическое положение в цифровое местоположение в многоосной системе координат. Стоимость, объем работ, точность этих систем сильно различаются; однако некоторые ШМ могут стоить более миллиона долларов. Точность измерения крупных деталей до нескольких микрон. Сенсорные датчики нельзя использовать с объектами, которые имеют эластичную поверхность, слишком деликатные или чистые на ощупь поверхности в процессе измерения.
Для многих современных установок имеются бесконтактные оптические датчики, которые можно использовать в этих ситуациях.
Оптические системы. Это системы различаются по размеру, увеличению и точности. Независимо от того, является ли система настольным измерительным микроскопом или большим оптическим компаратором, они используют свет и оптику для определения размера на основе профиля объекта в пределах поля зрения прибора.
Эти системы также можно использовать для сравнения объекта с требуемой стандартной формой или размером с помощью наложения или измерительной сетки.
Системы на основе света. В другой категории бесконтактного контроля используется триангуляция с использованием структурированного света (LED) или лазерной линии для проведения измерений на заготовке. Сканеры структурированного света снимают последовательность изображений с различными образцами света, проецируемыми на поверхность объекта, чтобы создать полное трехмерное облако точек геометрии стационарного объекта.
Если объект значительно перемещается в процессе сбора данных, могут возникнуть ошибки в результатах. Окружающий свет также может оказать существенное влияние на производительность этих систем. Сканеры лазерной линии триангуляции собирают серию профилей от лазерной линии, когда объект проходит мимо поля зрения датчика.
Затем можно использовать трехмерные интеллектуальные датчики со встроенным программным обеспечением для автоматической сборки нескольких профилей в полную трехмерную карту поверхности объекта. Система автоматически находит кромки, а точность измеряется микронном масштабе.
Системы на основе света часто используются для контроля качества, которые требуют высокого уровня точности и измерений, в то же время производя быстрые и надежные результаты. Независимо от требований к измерению размеров, выбор правильного типа инструмента или оборудования для получения необходимых результатов по доступной цене имеет решающее значение.
