Aktuální vydání

celé číslo

06

2022

Vodohospodářství, energetika a využití obnovitelných zdrojů energie

IIoT, vestavné a průmyslové počítače a edge computing

celé číslo

Přístroje a systémy pro bezdotykové měření délek

Automa 9/2001

Ing. Milan Suchomel, DEOM Praha

Přístroje a systémy pro bezdotykové měření délek

V nejrůznějších aplikacích v průmyslu i jinde se stále častěji používá optické bezdotykové měření rozměrů v rovině i prostoru, popř. v kombinaci s počítačovým zpracováním naměřených údajů. V následujícím textu si přiblížíme některá z nejnovějších nabízených řešení.

Obr. 1.

Deltec Vision pro prostorové proměřování součástek
Měřicí stroj Deltec Vision využívá soudobých možností počítačového zpracování obrazu snímaného kamerou. Jde o zařízení, které v sobě spojuje vlastnosti měřicího mikroskopu, profilprojektoru, inspekčního televizního mikroskopu a třísouřadnicového (3D) měřicího stroje. Možnost velmi rychle změřit i velmi početné série součástí je jednou ze zásadních výhod tohoto zařízení typu CNC.

Deltec Vision může být kromě optického měření vybaven i dotykovou hlavicí Renishaw TP200, takže je možné oba způsoby měření kombinovat.

Obsluha zařízení sleduje na 17" monitoru zvětšený barevný obraz detailu součásti (motorizovaný zoom) a současně na druhém monitoru vytváří a obsluhuje měřicí program. Vlastní měření již probíhá automaticky v režimu CNC. Výstupem jsou protokoly o měření včetně statistického zpracování naměřených údajů.

Jednodušší a levnější variantu stroje představuje ruční měřicí mikroskop Deltec M, vybavený kamerou a dvěma monitory, vhodný pro běžná měření v rovině (2D). Pro měření rozměrných součástí a současně i pro nejpřesnější aplikace – typicky pro výrobu přesných forem – je stroj dodáván jako portálový.

Modernizace přístrojů pro měření délky
Nákup nového přístroje – délkoměru, měřicího mikroskopu anebo profilprojektoru – představuje výdaj řádově statisíců až milionů korun. Starší, ale mechanicky dosud kvalitní přístroj lze modernizovat v cenové hladině desítek tisíc korun. Výsledek měření získaný s použitím staršího „digitalizovaného“ přístroje je přitom rovnocenný výstupu z nového zařízení.

Přístroj, který bude modernizován, nemusíte nutně vlastnit: repasovaný přístroj (mikroskop, délkoměr) lze dodat podle požadavků a potřeb uživatele.

Názornou ukázkou výhodnosti modernizace je úprava staršího délkoměru Zeiss 450. Původní optická stupnice přístroje je nahrazena optoelektronickým odměřovacím systémem firmy Numerik (dříve Zeiss), připojeným k digitální indikaci Axoflex. Naměřené hodnoty se zobrazují na zobrazovacím panelu nebo monitoru PC a odpadá jejich pracné odečítání v mikroskopu. Řešení má tyto přednosti:

  • jemnější krok měření (0,1 µm) při zachování Abbého principu;
  • čtecí hlavice snímače je zabudována uvnitř délkoměru, takže funkce i měřicí rozsah přístroje zůstávají zachovány.

Obr. 2.

Laserový interferometr Lasertex LSP30 Compact D
Laserový interferometr Lasertex LSP30 Compact D (obr. 2) je vhodný především k velmi přesnému měření vzdálenosti. Vyniká kompaktním uspořádáním a k jeho dalším přednostem patří zejména minimálními rozměry a hmotnost, stabilní a přenosná konstrukce, jednoduchá obsluha, velká rozlišovací schopnost, velká přesnost a nízká cena.

Přístroj je použitelný pro širokou škálu měřicích úloh: např. kalibraci souřadnicových měřicích strojů, mikroskopů, délkoměrů a profilprojektorů, měření rovinnosti ploch obecně a příměrných desek zvlášť, proměřování polohy strojů, měření geometrických parametrů strojů, kalibraci vzdálenosti, kontrolu závitů aj.

Přenosný systém firmy Metronor pro prostorová měření
Měřicí systém norské firmy Metronor (obr. 1) má oproti klasickým měřicím strojům zásadní výhodu – je přenosný a může být snadno umístěn kdekoliv, kde je třeba měřit. Umožňuje tudíž např.:

  • proměřovat výrobek přímo ve výrobní lince;
  • stanovit změny rozměrů výrobku během všech fází výroby, např. tvarové změny konstrukcí či karoserií po svaření;
  • při stavbě montážních linek a robotizovaných pracovišť snadno určit vzájemné prostorové vztahy jednotlivých částí linky a kontrolovat je vůči teoretickým hodnotám;
  • při opravě rozměrného zařízení zjistit připojovací rozměry a porovnat je s rozměry dílu, který je vyráběn jako náhradní, aniž by se díl musel stěhovat.

V podstatě jde o fotogrammetrickou metodu, kdy je měřený prostor snímán jednou nebo dvěma speciálními kamerami CCD umístěnými na stativu. V tomto prostoru se pohybuje osoba, která provádí měření tím, že přikládá do měřených bodů „světelné pero“, což je speciální pomůcka – řekněme jednoduše ukazovátko – na jehož konci je dotyková kulička. Na světelném peru je umístěno pět svítivých diod, které při zmáčknutí tlačítka umístěného na peru krátce bliknou. V tomto okamžiku zaznamenají kamery jejich polohu a z té pak speciální software vypočítá přesnou polohu bodu, ve kterém se světelné pero dotýká měřeného dílu.

Výhodami zařízení jsou již zmíněná snadná transportovatelnost a také krátká doba přípravy k měření. Další předností je, že měřený prostor není předem omezen.

Přístrojem Metronor lze, vedle měření ve zvoleném souřadném systému, také porovnávat skutečný stav s daty ze systémů CAD. Navázat lze i jakýkoliv běžný software používaný pro prostorová měření.

DEOM
Ing. Milan Suchomel
Jinonická 80, Praha 5
tel.: 02/57 29 09 65
http://www.deom.cz