Hebt u ooit geprobeerd een klein onderdeel uit te lijnen op een projectiescherm met een plastic overlay? U knijpt uw ogen samen, past aan, verschuift het objecttafelletje een klein beetje, en bent toch nog steeds niet volledig zeker. Zelfs wanneer u er 100 procent zeker van bent dat de rand correct is uitgelijnd, blijft er altijd die dwingende twijfel bestaan. Traditionele optische comparatoren zijn sterk afhankelijk van de beoordeling door de gebruiker. Digitale aflezingstechnologie maakt dit hele proces veel minder frustrerend.
Getallen lezen in plaats van lijnen raden
Laat me u door een typische inspectie leiden. U hebt een bewerkte onderdelen met een kritieke afmeting die binnen enkele duizendsten van een inch moet liggen. Op een traditionele optische comparator projecteert u de silhouet van het onderdeel op een glazen scherm. Vervolgens lijnt u de kruisdraden uit met de rand van de afbeelding van het onderdeel. Daarna probeert u de afmeting af te lezen van een mechanische schaal of een wijzerplaatindicator. In theorie klinkt het eenvoudig. In de praktijk is er echter altijd ruimte voor fouten.
Uw oog moet precies bepalen waar de rand zich bevindt. Maar randen kunnen vaag zijn, vooral als het onderdeel een lichte speling heeft of de verlichting niet ideaal is. Vervolgens moet u een schaal aflezen. Bij een mechanische schaal moet u raden tussen de streepjes. Als de streepjes elke 0,001 inch staan, moet u schatten waar de meting zich tussenin bevindt. Deze gissing voegt telkens weer fouten toe.
Een digitale weergave verandert dat volledig. In plaats van een naald te observeren die wijst naar een plek tussen twee lijnen, krijgt u een directe numerieke waarde op een scherm. Geen gissen. Geen schatten. Alleen een duidelijk getal. Een digitale weergave op een optische comparator kan een resolutie bieden tot 0,5 micrometer. U hoeft zich niet langer zorgen te maken over waar de naald naar wijst. U leest het getal gewoon af en gaat verder.
Geen parallaxproblemen meer
Parallaxfout is een van de meest frustrerende aspecten van mechanische schalen. Het is de verschuiving die u ziet wanneer u schuin in plaats van recht van boven op een schaal kijkt. Als uw oog niet perfect uitgelijnd is met de meetmarkering, verandert de aflezing. Bij een mechanische schaal is dit een voortdurende strijd. U moet uw hoofd bij elke meting precies op de juiste positie houden. Zelfs een minimale beweging van uw hoofd – misschien een millimeter of twee – kan de aflezing volledig verstoren.
Digitale aflezingen elimineren parallax volledig. De meting wordt elektronisch vastgelegd. Er is geen schaal waarop u hoeft te kijken. Geen wijzerplaat waarmee u uw oog hoeft uit te lijnen. De sensor doet al het werk. Hij detecteert de positie van het stadium en stuurt die informatie naar een digitale display. U kunt overal staan. U kunt het scherm onder elke hoek bekijken, zelfs vanuit de andere kant van de ruimte. Het getal verandert niet. Alleen al die consistentie verbetert de nauwkeurigheid aanzienlijk. Voor werkplaatsen die dag na dag dezelfde onderdelen vervaardigen, is er geen discussie meer over wie de schaal correct heeft afgelezen.
Deze digitale systemen helpen ook bij het handhaven van dezelfde normen tijdens verschillende ploegen. Ze kunnen afwijkingen ten opzichte van de specificaties weergeven en automatisch feedback verstrekken. Dat soort controle is uitstekend om de kwaliteit consistent te houden, ongeacht wie de machine bedient.
Betere resolutie betekent betere controle
Resolutie is van groot belang. Op een mechanische schaal wordt u beperkt door de fijnheid waarmee de schaal is aangegeven. De meeste mechanische systemen maken metingen mogelijk tot ongeveer 0,0005 inch of 0,01 millimeter. Toch kunnen er nog steeds grote variaties optreden.
Digitale afleesapparaten bieden een veel fijnere resolutie. Veel systemen bieden resoluties van 0,5 micrometer of zelfs fijner. Dat is ongeveer 0,00002 inch, wat ongeveer één vijfde is van de dikte van een mensenhaar. Het vermogen om op dat niveau te meten betekent dat u problemen kunt identificeren die een typisch analoog systeem zou missen. Als een machine begint af te wijken van de tolerantiegrens, ziet u dat al in de meetwaarden voordat de onderdelen onbruikbaar worden.
Een hogere resolutie geeft u ook meer vertrouwen. Als uw specificatie plus of min 0,01 millimeter bedraagt, moet uw meetapparaat ten minste nauwkeurig zijn tot 0,001 millimeter, oftewel 1 micrometer. Een digitale afleesinrichting biedt dat niveau van nauwkeurigheid; een mechanische schaal niet. Dit geldt met name voor sectoren zoals lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie en biomedische instrumentatie, waar elke micrometer telt.
Automatisering van herhaalde taken
Een ander voordeel van digitale afleesinrichtingen is hoe ze omgaan met herhaalde metingen. Bij een traditionele optische comparator wordt elke meting handmatig uitgevoerd: u verplaatst het object, leest de schaal af en noteert het getal. Als een onderdeel eenzelfde kenmerk heeft dat vijftig keer moet worden gemeten, voert u die meting vijftig keer uit. Tegen de tijd dat u bij de laatste meting aankomt, zijn uw ogen vermoeid en uw geduld opgebruikt. De operator zal onvermijdelijk steeds meer fouten maken naarmate de taak vervelender wordt.
Met een digitaal afleessysteem kunt u meetroutines instellen. U vertelt het systeem wat er moet worden gemeten en in welke volgorde. Vervolgens verplaatst u eenvoudig het stadium naar elk kenmerk, en het systeem registreert de gegevens automatisch. Sommige systemen kunnen de metingen zelfs direct vergelijken met de nominale waarden en u in realtime laten weten of het onderdeel binnen de toelaatbare toleranties valt.
Dit niveau van automatisering bespaart tijd, maar nog belangrijker is dat het de nauwkeurigheid behoudt door operatorvermoeidheid uit de vergelijking te halen. Het systeem wordt niet moe. Het versnelt niet bij de laatste metingen omdat de lunch bijna begint. Het doet gewoon consequent zijn werk. Fabrikanten die digitale optische comparatoren gebruiken, melden dat de inspectietijd voor het eerste artikel is gedaald van maximaal 1,5 uur tot slechts 10 of 12 minuten. Deze snelheid, gecombineerd met de consistentie van digitale aflezingen, betekent dat u meer onderdelen grondiger kunt inspecteren zonder extra personeel in te zetten.
Onmiddellijke feedback voor aanpassingen in realtime
Een van de beste kenmerken van een digitale afleesinrichting is de onmiddellijke weergave. U verplaatst het stadium en de cijfers wijzigen direct. Dat geeft u feedback in real time. Als u een onderdeel wilt centreren of een onderdeel wilt uitlijnen, kunt u de cijfers in de gaten houden terwijl u verplaatst. U weet precies wanneer u het doel bereikt. Geen overschrijding meer en daarna terug moeten keren. Geen gissen meer over hoeveel u de handwiel moet draaien.
Deze onmiddellijke feedbacklus verbetert de nauwkeurigheid, omdat het aantal heen-en-weer-aanpassingen wordt verminderd. U krijgt het vaker meteen goed. Bij complexe opstellingen waarbij u meerdere kenmerken moet uitlijnen, maakt de digitale afleesinrichting het gehele proces sneller en nauwkeuriger.
Sommige geavanceerde optische comparatoren integreren de digitale aflezing met een camera-afbeelding op een computerscherm. U ziet zowel de onderdeelafbeelding als de meetgegevens op dezelfde plek. U kunt zelfs CAD-gegevens overlaid weergeven op de onderdeelafbeelding voor directe vergelijking. YIHUI levert dit soort geïntegreerde systemen. Hun apparatuur is ontworpen om fabrikanten te helpen met vertrouwen te meten en gebreken vroegtijdig op te sporen.
Gegevens bruikbaar maken
Dit is iets wat onvoldoende aandacht krijgt. Een meting die u niet documenteert, kan net zo goed niet hebben plaatsgevonden. Bij een conventionele optische comparator is het vastleggen van gegevens een handmatig proces. U leest de schaal af, noteert het getal op een stuk papier en iemand typt het later in een computer. Elke stap in deze keten vormt een kans op fouten. U kunt de schaal verkeerd aflezen, het verkeerde getal noteren of een tikfout maken.
Een digitale weergave lost dit op door gegevens elektronisch te registreren. Veel systemen zijn uitgerust met RS232-interfaces of USB-poorten waarmee u metingen direct naar een computer of printer kunt verzenden. U kunt gegevens automatisch registreren, rapporten genereren en metingen invoeren in software voor statistische procescontrole. De gegevens zijn nauwkeurig omdat ze rechtstreeks van de sensor afkomstig zijn. Geen transcribefouten. Geen verloren papierwerk.
Voor fabrikanten die moeten voldoen aan kwaliteitsvoorschriften of traceerbaarheid moeten waarborgen, is dit een groot voordeel. U beschikt over een digitale registratie van elke meting. U kunt controleren en aantonen dat uw onderdelen aan de specificaties voldeden. Dit soort documentatie versterkt het vertrouwen van klanten en beschermt uw merk.
De conclusie
Digitale afleestechnologie maakt een optische comparator op meerdere cruciale manieren nauwkeuriger. U krijgt directe numerieke aflezingen, waardoor gokwerk verdwijnt. Het elimineert parallaxfouten, omdat er geen schaal is die onder een hoek moet worden bekeken. Het biedt een hogere resolutie, zodat u strengere toleranties kunt meten. Het maakt automatisering mogelijk, wat vermoeidheid en variabiliteit van de operator vermindert. Het biedt realtime feedback voor snellere en nauwkeurigere instellingen. En het registreert gegevens elektronisch, zodat u uw kwaliteit kunt traceren en aantonen.
YIHUI produceert sinds 2003 precisie-meetinstrumenten, waaronder optische comparatoren en video-meetsystemen voor industrieën zoals machinebouw, elektronica, lucht- en ruimtevaart en automobiel. Hun comparatoren zijn uitgerust met digitale afleessystemen die fabrikanten helpen de nauwkeurigheid te verbeteren en een consistente kwaliteit te behouden bij elk onderdeel dat zij inspecteren. Uiteindelijk is een optische comparator slechts zo goed als zijn meetsysteem. Door een digitaal afleessysteem toe te voegen, wordt een goed instrument geweldig.