Totul despre comparatorii optici

Imaginea ar trebui să fie familiară tuturor celor care au petrecut timp în laboratorul de control al calității sau în unități de producție. Este imaginea unui venerabil comparator optic. Motivul pentru care începem cu această ilustrație este acela de a demonstra un aspect semnificativ.

Sursa ilustrației este brevetul 1.903.933 depus la 21 mai 1925. Faptul că un comparator modern nu diferă mult de cel brevetat în urmă cu 85 de ani poate ridica mai multe întrebări, inclusiv „de ce mai există?“, „de ce le folosim încă?“, și „nu am dezvoltat nimic mai bun?“ Pentru început, să explorăm tehnologia în sine.

Motivul pentru care comparatoarele nu s-au schimbat prea mult în 85 de ani este acela că tehnologia fundamentală care stă la baza unui comparator optic este elegantă și simplă și efectiv funcționează. Pentru că fizica din spatele opticii nu s-a schimbat, singurele îmbunătățiri posibile în tehnologia comparatoarelor se referă la calitatea elementelor optice și caracteristicile adăugate la comparator pentru a ușura măsurătorile pentru utilizator.

Cum funcționează
Cum funcționează un comparator? O bună analogie pentru principiul care stă la baza comparatorului este că acesta este oarecum similar proiectorul clasic - vă aduceți aminte tehnologia familiară din sala de curs cu elemente transparente din plastic proiectate pe un ecran?) De fapt, oricine poate construi un comparator rudimentar dintr-un proiector.

Dacă găsiți un astfel de proiector la birou, puteți încerca acest mic experiment. Mai întâi, așezați un obiect bidimensional pe suportul unui proiector, apoi proiectați imaginea pe o bucată mare de hârtie lipită pe perete. Umbra proiectată pe hârtie poate fi trasată cu un pix. Conturul devine referință pentru a compara oricare alte obiecte așezate ulterior pe suport. Dacă obiectul nu se potrivește desenului, obiectele nu sunt la fel. Astfel, conturul trasat cu pixul este echivalentul șablonului comparatorului.

Practic, nu putem folosi un proiector pentru verificarea pieselor. Mai întâi pentru că proiectoarele sunt rareori fixe și imobile. Dacă distanța de proiectare se schimbă chiar și numai puțin când proiectorul este lovit sau mutat, dimensiunea imaginii de referință de pe perete se schimbă, iar conturul trasat cu pixul nu mai este precis.

Conceptul de bază al unui comparator optic pentru controlul calității este ideea proiectorului și integrarea acesteia într-o cutie, astfel încât distanța optică dintre piesă și ecran să fie fixă, cunoscută și să poată fi calibrată.

Conceptul de bază al comparatorului este că partea este atașată la un suport, o sursă de lumină o luminează, iar umbra rezultată a piesei este mărită cu ajutorul lentilelor și transpusă de oglinzi, pentru a fi proiectată pe spatele unui ecran pentru vedere mărită, similar exemplului cu proiectorul.

Pe baza capacității de mărire a lentilelor cunoscute, măsurătorile piesei se pot face direct în afara ecranului, folosind (în mod tradițional) suprapunerea sau ținta ca punct de referință pentru punctele sau marginile proiectate. Operatorul centrează o caracteristică pe țintă, înregistrează un punct, apoi mută imaginea și înregistrează un alt punct. Procesul de înregistrare a mai multor puncte permite construirea matematică a mai multor caracteristici, cum ar fi cercuri, porturi, raze și margini - în mod specific prin afișarea digitală pe baza unui micro-procesor.

Dimensiunea și mărirea imaginii proiectate pe un comparator depinde de elementele optice și dimensiunea ecranului comparatorului - dimensiunile specifice ale ecranului variază de la 12 inch la 36 inch, dar au fost construite și ecrane de până la 60 inch. Totuși, cu cât mai mare este dimensiunea ecranului, cu atât mai mare devine carcasa, pentru că este necesară o distanță mai mare pentru „a arunca“ imaginea. Comparatorul cu ecran enorm este, de fapt, o cutie imensă, aproape goală, folosită pentru a inspecta piese mici.

Avantajul comparatorului este că se poate folosi direct pentru operațiuni simple cu relativ puțină instruire. La cel mai simplu comparator, operatorul trebuie doar să atașeze piesa și să o miște cu ajutorul elementelor manuale de control și apoi să analizeze imaginea de pe ecran. Progresul tehnologic, cum ar fi afișarea computerizată care calculează automat și memorează punctele măsurate, tehnologiile de activare automată și îmbunătățirile aduse în mișcarea suportului au contribuit la folosirea în continuare a venerabilului comparator în laboratorul de calitate.

Dacă unul din motivele popularității comparatoarele este simplicitatea acestora, există și dezavantaje. Pe măsură ce piesele devin din ce în ce mai complexe, cu mai multe caracteristici de inspectat cu toleranțe mai strânse, cu frecvențe mai mari de prelevare a mostrelor sau chiar 100% inspecție, avantajele comparatoarelor manuale tradiționale se reduc semnificativ.

Optiv321 Dezvoltarea sistemelor de inspecție cu viziune face ca tehnologia comparatoarelor manuale, chiar și echipate cu funcții moderne, să pălească. Acest caz este în special valabil unde cerințele impun inspectarea unor cantități mari de piese, deoarece sistemul optic permite așezarea mai multor piese pe suport pentru inspecție în același timp. Dacă la funcțiile de automatizare se adaugă un sistem optic, câștigătorul este clar în ceea ce privește viteza și flexibilitatea. Suportul mobil automat, funcția de programare CAD, posibilitatea de a utiliza mai multe tehnici de lumină și funcțiile de inspecție 3D depășesc cu succes limitările tehnologiei tradiționale a comparatoarelor. Imaginați-vă că puteți așeza duzini de piese mici pe un suport și să plecați, în timp ce programul rulează automat și vă spune la sfârșitul ciclului care piese sunt bune și care nu sunt bune. Acesta este avantajul sistemelor optice actuale de inspecție.

Atunci, de ce ar mai alege cineva un comparator? Pentru multe operațiuni simple și non-repetitive, pentru piese bidimensionale cu margini bine definite, comparatorul optic este încă un instrument eficient. Ca și în cazul oricăror alte tehnologii aplicate, este esențial să se cunoască instrumentul corect care trebuie folosit și când trebuie acesta folosit.
Dacă sunteți pregătit să renunțați la comparatoare, luați în considerare sistemul optic Optiv Classic care combină funcțiile de inspectare automată cu PC-DMIS CAD pentru viziune care permite programarea mașinii direct din modelul CAD.