Łatwy 3-minutowy przewodnik po pomiarze grubości przedmiotu obrabianego za pomocą czujnika przemieszczenia laserowego
Łatwy 3-minutowy przewodnik po pomiarze grubości przedmiotu obrabianego za pomocą czujnika przemieszczenia laserowego
Czujnik przemieszczenia laserowego
Czujniki przemieszczenia laserowego są powszechnie używanymi bezkontaktowymi narzędziami pomiarowymi, które działają poprzez emitowanie wiązek laserowych i pomiar opóźnienia czasowego lub różnicy faz odbitego światła, aby dokładnie określić odległość między obiektem a czujnikiem. Podczas pomiaru grubości przedmiotu obrabianego zwykle stosuje się metodę triangulacji.
Jak pokazano na schemacie
Wzór na obliczenie grubości przedmiotu obrabianego jest następujący:
𝑦 = 𝑥 − 𝑎 − 𝑏
Gdzie:
▪️ 𝑥 to stała odległość między dwoma czujnikami przemieszczenia laserowego;
▪️ 𝑎 to odległość od czujnika A do powierzchni przedmiotu obrabianego;
▪️ 𝑏 to odległość od czujnika B do powierzchni przedmiotu obrabianego;
▪️ 𝑦 jest grubością przedmiotu obrabianego.
Po zainstalowaniu dwóch czujników przemieszczenia laserowego ustalona zostaje stała odległość 𝑥 , a przedmiot obrabiany jest umieszczany w zakresie pomiarowym czujników. Czujnik A i czujnik B zmierzą odpowiednio odległości 𝑎 i 𝑏 od czujników do powierzchni przedmiotu obrabianego.
Używając wzoru 𝑦 = 𝑥 − 𝑎 − 𝑏 , można obliczyć grubość 𝑦 przedmiotu obrabianego. Ważne jest, aby pamiętać, że niewielkie poziome ruchy przedmiotu obrabianego nie wpływają na pomiar grubości 𝑦 .
Ponadto, ponieważ czujniki przemieszczenia laserowego zazwyczaj nie wysyłają bezpośrednio wartości odległości, ale zamiast tego wysyłają sygnały analogowe proporcjonalne do odległości, wymagany jest sterownik PLC (Programmable Logic Controller) do odczytu sygnałów wyjściowych czujnika. Poprzez właściwą kalibrację i obliczenia sygnały są następnie konwertowane na rzeczywiste wartości odległości, co umożliwia ukończenie pomiaru grubości.
Kluczowe kwestie, na które należy zwrócić uwagę podczas pomiaru:
1️⃣ Kalibracja czujnika : Aby zapewnić dokładność pomiaru, czujniki muszą zostać skalibrowane.
2️⃣ Wpływ na środowisko : Czynniki środowiskowe, takie jak wahania temperatury i wibracje, mogą mieć wpływ na wyniki pomiarów, dlatego zaleca się przeprowadzanie pomiarów w stabilnym środowisku.
3️⃣ Powierzchnia przedmiotu obrabianego : Materiał, kolor i gładkość powierzchni przedmiotu obrabianego mogą również wpływać na precyzję pomiaru.
Zalety stosowania czujników przemieszczenia laserowego do pomiaru grubości
✅ Pomiar bezkontaktowy : Nie powoduje żadnych fizycznych uszkodzeń przedmiotu obrabianego.
✅ Wysoka precyzja : Dokładność pomiaru może osiągnąć poziom mikronów. Na przykład czujniki przemieszczenia laserowego serii GFL-Z firmy DADISICK mają powtarzalność do 10 μm, podczas gdy seria GFL-G oferuje rozdzielczość tak dokładną jak 2 μm.
✅ Szybki pomiar : Proces pomiaru jest szybki i wydajny, idealny dla środowisk produkcyjnych o dużej prędkości.
Scenariusze zastosowań: Czujniki przemieszczenia laserowego są szeroko stosowane w pomiarach grubości w produkcji przemysłowej, w tym w blachach, foliach z tworzyw sztucznych i papierze. W szczególności czujniki przemieszczenia laserowego są wysoko cenione przez producentów w produkcji elektrod baterii litowych. (Kliknij, aby dowiedzieć się więcej o pomiarze elektrod baterii litowych.)
Zalecane czujniki przemieszczenia laserowego
Wykrywanie odległości | Rezolucja | Liniowość | Wyjście |
30mm (±4) | 2 mikrometry | ±0,1% zakresu (fs=8 mm) | NPN / PNP Analog RS485 |
50mm (±10) | 5 mikrometrów | ±0,1% f.5. (fs=20 mm) | |
85mm (±20) | 10 mikrometrów | ±0,1% f.8.(fs=40mm) | |
120mm (±60) | 30 mikrometrów | ±0,1% fs(fs=120mm) | |
250mm (±150) | 75 mikrometrów | ±0,3% zakresu częstotliwości (300 nm) | |
Wykrywanie odległości | Powtarzalność | Liniowość | Wyjście |
30mm (±5) | 10 mikrometrów | ±0,1% pełnej skali | Analogowy / RS485 |
50mm (±15) | 30 mikrometrów | NPN / Analogowy / RS485 | |
100mm (±35) | 70 mikrometrów | ||
200mm (±80) | 200 mikrometrów | ±0,2% pełnej skali | |
400mm (±200) | 400 mikrometrów / 800 mikrometrów | ||
