Aktuální vydání

celé číslo

10

2017

Systémy pro řízení výroby, PLM, SCADA

celé číslo

Řídicí jednotky pro konfokální snímače vzdálenosti

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

Konfokální snímače jsou určeny pro bezkontaktní měření vzdálenosti, polohy a tloušťky lesklých a přímo odrazivých materiálů, jako jsou sklo, leštěné kovy, tekutiny apod. Samotný snímač tvoří optická soustava čoček zaostřených na různou vzdálenost, která rozkládá bílé polychromatické světlo na monochromatické světlo různých vlnových délek (kontrolovaně se využívá barevná vada polohy). Spektrální analýzou odraženého světla v řídicí jednotce je vypočítána vzdálenost měřeného objektu. Měřicí rozsah se pohybuje od 300 µm do 30 mm s příslušným offsetem. Při použití externího zdroje světla je možné dosáhnout vzorkovací frekvence až 70 kHz. S interním zdrojem se vzorkovací frekvence pohybuje od 5 do 25 kHz. Při měření transparentního materiálu je možné jednou sondou změřit vzdálenost každého rozhraní materiálů s odlišným indexem lomu a tak určit také jejich tloušťku. Při výrobě mobilních zařízení se tímto způsobem měří dotyková vrstva, sklo, vzduchová mezera a displej.

Snímací sondy se vyrábějí v různých provedeních s axiálním i radiálním směrem měření (obr. 1). Sondy mají průměr již od 4 mm, a proto je možné měřit v omezeném prostoru, v dírách a mezerách. Samotný měřicí paprsek je úzký a měřicí bod má minimální rozměry. Proto se konfokální snímače používají v souřadnicových systémech k mapování jemných povrchových struktur. Rozlišení měření začíná od 1 nm. Snímače jsou vhodné pro použití ve vakuu a také v prostředí s nebezpečím výbuchu.  

Typy vhodné pro OEM i pro kusové série

V řídicích jednotkách IFC2421 a IFC2422 (obr. 2) je zabudován nový typ spektrometru, který výrazně snížil jejich cenu. Maximální vzorkovací frekvence 6,5 kHz postačuje na většinu běžných úloh. K řídicí jednotce IFC2422 je možné připojit dvě sondy a nezávisle vyhodnocovat dva kanály. Řídicí jednotka zajišťuje precizní synchronizaci, popř. i následné výpočty, např. výpočet tloušťky neprůhledných materiálů. Funkce multi-peak (měření až šesti vrstev) zůstává zachována i pro dvoukanálové provedení.

Konfokální snímače se používají v inspekčních systémech, v průmyslové automatizaci i při výzkumu a vývoji k měření např. tloušťky skla, vnitřního průměru otvorů, přesné polohy kalandrů, tloušťky fólií, vrstev displejů apod. 

(MICRO-EPSILON)
Czech Republic, spol. s r. o.)

Obr. 1. Sondy konfokálních snímačů mají axiální i radiální výstup paprsku

Obr. 2. K řídicí jednotce IFC2422 je možné připojit dvě měřicí sondy