Tloušťka pásu, plechu, fólie, gumy, izolantu, vrstvy nebo desky

K včasné detekci nesprávné tloušťky hliníkového pásu slouží patentované snímače, které pracují na principu triangulace a představují moderní alternativu k měřicím systémům na bázi izotopů. Pro úsporu nákladů nejsou části pásu, které nesplňují předepsané parametry tloušťky, opatřeny povlakem určeným pro použití s potravinami, díky čemuž lze pás snadno znovu použít ve výrobě. V místě měření jsou snímače instalovány proti sobě, nad a pod pohybujícím se hliníkovým pásem. Bez ohledu na výšku pásu je přesná tloušťka materiálu určena jednoduchým spojením signálů obou snímačů, tj. F = Ref. - (A + B).

Při výrobě hliníkových plechů je důležité znát jejich tloušťku. Bezkontaktní měřicí systém profil plechů měří pomocí kapacitního snímače. Během měření je současně určena také šířka plechu. Díky získaným údajům lze lépe nastavit vrátnou i další válcovací stolice. Systém je zabudován do válcovací stolice, a to přímo před řezacím zařízením. Zde je plech zastaven kvůli řezání, takže vlastní měření nijak nenarušuje výrobní proces.

Při výrobě bateriových separátorů je jedním z důležitých úkolů v rámci zajištění kvality inline monitoring tloušťky profilů. Určení struktury profilu vyžaduje použití měřicího systému s vysokým prostorovým rozlišením a vysokou vzorkovací frekvencí. Tento úkol představuje jednu z oblastí, ve které se velmi dobře uplatňují laserové snímače řady ILD 2000 pracující na principu triangulace. Bateriové separátory se vyrábějí procesem vytlačování. Při měření tloušťky jsou optické snímače upevněny na svařovaném rámu ve tvaru písmene C, který se pohybuje na vzduchových ložiscích, aniž by přišel do fyzického kontaktu se základnou z tvrdého kamene. Tímto způsobem lze minimalizovat vibrace horního pásu a usnadnit přesné měření.

Při výrobě vyfukovaných fólií představuje tloušťka důležitý faktor pro zajištění konzistentní kvality. Tloušťka fólie může během výrobního procesu významně kolísat. Systém společnosti Micro-Epsilon určený pro vyfukované fólie jejich profil měří kontaktně nebo bezkontaktně přímo za vytlačovací tryskou. Systém je instalován na vratném rámu, nepřetržitě se pohybuje nad fólií a do hostitelského systému odesílá data pro řízení chodu vytlačovací trysky.

Při zpracování plechů se běžně stává, že plechy musí být do strojů přepravovány jednotlivě. Je tedy nezbytné, aby do stroje byl vložen pouze jeden kus plechu, protože vložení více kusů způsobí zastavení procesu. Jednoduchým řešením, které tomu zabrání, je měření tloušťky. Pokud se naměřená hodnota liší od tloušťky kusu plechu, bude detekována chyba. Toto měření probíhá nezávisle na absolutní poloze plechu v měřicím rozsahu. V závislosti na požadavcích lze k těmto činnostem použít laserové, optické nebo kapacitní snímače nebo snímače fungující na principu vířivých proudů.

Dokonalým nástrojem k měření deformace brzdových kotoučů při brždění je snímač optoNCDT 1700BL. Díky krátké vlnové délce použitého modrofialového laseru není snímač oslněn světlem vyzařovaným z brzdy rozžhavené do ruda, protože vlnová délka 600 nm je velmi daleko od vlnové délky 405 nm modrofialového laseru a navíc je účinně blokována kvalitními interferenčními filtry.

Klíčovými parametry z hlediska kvality obalového skla jsou tloušťka stěn a kulatost lahví. Tyto parametry tudíž vyžadují 100% kontrolu. Veškeré vadné obaly jsou okamžitě vyřazeny a roztaveny pro další použití. Vysoké rychlosti zpracování společně s nutností předejít poškození lahví vyžadují rychlý a bezkontaktní způsob měření. K tomuto úkolu se dokonale hodí konfokální chromatický dvoukanálový systém confocalDT 2422 v kombinaci se snímačem IFS2406-10 od společnosti Micro-Epsilon.

Minerální vlna se často používá jako tepelná izolace budov. Kritickými faktory pro zajištění správných izolačních vlastností jsou homogenní struktura jejího materiálu a tloušťka. Kontrola kvality ve výrobě se proto neobejde bez dvou optických snímačů optoNCDT 1700 s integrovanou řídicí jednotkou a systémem pro čištění vzduchu, který slouží k ochraně optiky.

Z důvodu trvanlivosti a odolnosti proti opotřebení se musí gumové komponenty pro konstrukční těsnění vyznačovat specifikovanou tloušťkou. Tloušťka fólií se měří bezprostředně po vytlačování. Snímače optoNCDT 1750 dokáží vzdálenost ke gumě měřit navzdory špatné odrazivosti. Tloušťka je určena na základě signálu snímače a vzdálenosti k referenčnímu válci. Díky tomu je uživatel schopen odhalit vznikající odchylky od cílové tloušťky.

Konzistence, kvalita a chuť bramborových chipsů do značné míry závisejí na tloušťce použitých plátků brambor. V závislosti na procesních parametrech a stavu použitých nástrojů se tloušťka plátků během výroby pozvolna a plynule mění. Z tohoto důvodu je nezbytné ji během výroby nepřetržitě monitorovat pomocí snímače scanCONTROL 2950-50BL. Laserový paprsek snímače je promítán na dopravníkový pás, po kterém jedou vzorky plátků.

Naše společnost vyvinula speciální měřicí systém určený ke kontrole kvality displejového skla. Tabule skla je robotem položena na měřicí stůl, kde se nad ní pohybuje měřicí rameno s několika konfokálními snímači. V případě zjištění jakýchkoliv rozdílů v tloušťce je tabule označena jako neshodná a vyřazena. Pomocí laserového skeneru scanCONTROL jsou současně kontrolovány také rozměry tabulí a případné vady na jejich hranách. Po úspěšném provedení kontroly se tabule vrací do výrobního procesu a může začít další měření.

Tloušťka plochých fólií často představuje rozhodující kritérium kvality ve výrobě. Ke kontrole tloušťky již v počátečních fázích výroby se používají speciálně vyvinuté měřicí systémy. Používána při ní jsou duální zařízení tvořená dvěma snímači, které fungují na různých principech měření a bezkontaktně na jedné straně měří tloušťku fólie napříč celou její šířkou. Získaný profil tloušťky ploché fólie umožňuje mimořádně přesné řízení výrobních systémů. Dvojité snímače jsou vybrány v závislosti na typu fólie.

Online monitorování procesů je zárukou neměnné kvality při výrobě fólií. Kombinovaný snímač KS5 od společnosti Micro-Epsilon měří tloušťku vrstev fólií bezkontaktně a bez opotřebení.

Konzistentní tloušťka textilních vláken je v oděvním průmyslu jedním z předpokladů vysoce kvalitní produkce. Z tohoto důvodu je nutné eliminovat běžně se vyskytující výkyvy jejich tloušťky. Pro dosažení konzistentní tloušťky jsou vlákna natahována na k tomu určeném zařízení. Data pro provoz tohoto zařízení poskytuje snímač pracující na principu vířivých proudů, který nepřímo měří tloušťku vláken. Informace o tloušťce jsou do snímače přenášeny pomocí detekčních válečků. Vedle poskytování provozních dat snímač také kontroluje výsledek vlastního natahování.

Naše společnost vyvinula speciální měřicí systém určený ke kontrole kvality skla. Tabule skla je robotem položena na měřicí stůl, kde se nad ní pohybuje měřicí rameno s několika konfokálními snímači. V případě zjištění jakýchkoliv rozdílů v tloušťce je tabule označena jako neshodná a vyřazena. Pomocí laserového skeneru scanCONTROL jsou současně kontrolovány také rozměry tabulí a případné vady na jejich hranách. Po úspěšném provedení kontroly se tabule vrací do výrobního procesu a může začít další měření.

Stanovení tloušťky skleněných tabulí představuje proces, při němž je nutné dosáhnout kompromisu mezi požadovanou mechanickou pevností a efektivním využitím materiálu. Během výrobního procesu se měří tloušťka skla a monitoruje dodržení stanovených tolerancí. Měření je prováděno pomocí snímačů polohy fungujících na principu vířivých proudů. Snímač se při měření pohybuje nad povrchem skla a měří proti kovové desce umístěné za sklem. Hodnoty lze načíst přímo na zařízení a jejich další vyhodnocení umožňuje analogové výstupní napětí.

Funkcí vnitřních plášťů v pneumatikách je zabránit úniku vzduchu. Jelikož vnitřní pláště přímo ovlivňují bezpečnost pneumatik, na jejich parametry jsou kladeny vysoké nároky. Jedním z důležitých kritérií je tloušťka vrstvy. Systém pro měření tloušťky vnitřních plášťů funguje bezkontaktně a nezpůsobuje opotřebení. Vnitřní plášť je měření podroben bezprostředně po opuštění kalandrovacího válce. Nad jeho povrchem se pohybuje měřicí hlava. Snímač fungující na principu vířivých proudů měří vzdálenost k referenčnímu válci, zatímco optický mikrometr měří vzdálenost ke gumovému povrchu. Pro lepší kompenzaci teploty lze systém integrovat do topného okruhu kalandrovacího válce.

Při výrobě plastových panelů je kvůli zajištění požadované kvality nutné provádět měření jejich profilů. K těmto měřením se používají dva laserové snímače posuvu instalované na pojízdném zařízení, které se pohybuje po předem stanovené dráze. Jeden snímač se nachází nad panelem a druhý pod ním. Předem naprogramované měřicí body jsou monitorovány po sobě. Bez ohledu na výšku panelů je přesná tloušťka materiálu určena jednoduchým spojením synchronně naměřených hodnot vzdálenosti z obou snímačů. Pomocí počítačového systému je automaticky generována tabulka s výsledky měření.

Náročná průmyslová prostředí kladou vysoké nároky na optické snímače polohy – měření musí být spolehlivá navzdory prachu a vysoké procesní rychlosti. Laserové snímače řady optoNCDT 1750 a optoNCDT 2300 tyto výzvy zvládají již mnoho let. Proces měření nicméně může být ztížen nebo dokonce znemožněn v případě rušivých pohybů (např. pohybu pásu, radiálního pohybu kladek nebo vibrací základního tělesa), jejichž rozsah přesahuje velikost měřeného předmětu. Příkladem mohou být záhyby na pásu.

Kvůli ochraně desek plošných spojů před vlivy prostředí, jako je vlhkost, jsou desky potaženy ochranným čirým lakem. Tím je zajištěn bezchybný provoz. Zejména automobilový průmysl vyžaduje pro tento ochranný povlak minimální tloušťku.

Doposud nebylo možné provést měření bez zničení DPS. Konfokální senzory Micro-Epsilon řeší tento úkol měření bez navázání kontaktu s cílem, tedy nedestruktivním způsobem. Poskytují hodnoty tloušťky v reálném čase.

Používají se například konfokální sondy confocalDT IFS 2405 s měřícím rozsahem 1mm. Tyto snímače se vyznačují extrémně malou velikostí měřicího bodu (pouhých 8 µm) a vynikající přesností pro měření tenkých transparentních vrstev.

Při výrobě optických datových nosičů jsou data nejprve přenesena na tzv. master. V závislosti na počtu kopií se poté z tohoto masteru galvanizací vyrábějí různé matrice z niklu. Pro zajištění dokonalé kvality výroby musí mít tyto matrice tloušťku 297 µm ± 3 µm. Dodržení této tloušťky se během galvanizace několikrát kontroluje. Společnost ISEDD GmbH z německého Bielefeldu vyvinula měřicí zařízení, které umožňuje rychlé a přesné kontroly matric. K měření tloušťky toto zařízení využívá kapacitní snímače od společnosti Micro-Epsilon.

Snímače polohy mají při měření tloušťky široké uplatnění v celé řadě aplikací. V zásadě se rozlišuje mezi nedestruktivním/destruktivním, bezkontaktním/kontaktním a jednostranným/oboustranným měřením tloušťky. Žádná z technik měření tloušťky, které používají systémy společnosti Micro-Epsilon, neprodukuje záření, a tudíž se na ně nevztahují nařízení týkající se radiace. Měření tloušťky se provádí kontaktními i bezkontaktními snímači, přičemž bezkontaktní techniky nabízejí výhody z hlediska přesnosti a rychlosti měření. Dále se rozlišuje mezi jednostranným a oboustranným měřením tloušťky. Oboustranná měření tloušťky se provádějí za použití alespoň jednoho páru snímačů, které jsou společně instalovány na jedné ose. Tato dvojice snímačů měřený předmět snímá synchronně. Rozdíl mezi naměřenými výsledky (C-A-B) udává tloušťku měřeného předmětu. Jednostranná měření tloušťky je nutné provádět pouze bezkontaktními snímači. Při těchto činnostech je předmět měřen pouze jedním snímačem, přičemž se zaznamenává pouze část jeho tloušťky (např. tloušťka vrstvy) nebo jeho celková tloušťka. Měření tloušťky se používá zejména v rámci řízení procesů a kontrol kvality, např. k řízení vytlačovacích systémů nebo ke komplexní kontrole průměrů trubek.

Na výrobu kaučukové fólie, která je válcována pomocí kalandrů, se vztahují striktní specifikace tloušťky. Dnešní požadavky na kvalitu již nelze splnit náhodným manuálním měřením, jak tomu bylo v minulosti. Z tohoto důvodu byl pro inline inspekci tloušťky vyvinut systém se třemi pevnými dráhami. Pro každou dráhu je instalován snímač typu U6, který funguje na principu vířivých proudů a provádí měření proti nerezovému válci. Jako vyhodnocovací elektronika se používají řídicí jednotky multiNCDT řady 100. Jako referenční systém během měření slouží válec z nerezové oceli.

V případě spalovacích motorů tloušťka olejového filmu popisuje mezeru, a tudíž množství oleje mezi pístem a stěnou válce. Tato tloušťka může někdy představovat rozhodující faktor pro provozní stabilitu a životnost. Jelikož olejový film lze měřit pouze při chodu motoru, vyrábět snímače do takového prostředí a ještě najít prostor pro jejich instalaci je extrémně náročné. Tento problém řeší speciální miniaturní snímače Micro-Epsilon fungující na principu vířivých proudů. Nejmenší z nich má vnější průměr pouhých 2,4 mm a je zabudován přímo do stěny válce. Snímač měří vzdálenost k pístu nebo prostor, který může motorový olej promazat při každém zdvihu pístu.

Z důvodu prevence škod jsou na vstupní části lisu instalovány laserové snímače polohy, které umožňují detekci počtu plechů. Snímače jsou instalovány proti sobě, nad a pod pohybujícími se plechy. Bez ohledu na umístění plechů je jejich tloušťka určena jednoduchým spojením signálů vzdálenosti z obou snímačů. Pro nastavení referenčních hodnot je každý typ plechu zasunut do měřicí mezery a výsledný signál je pak nastaven na nulu. Snímače následně monitorují, jestli tloušťka plechů odpovídá této nulové hodnotě. Kvůli náročným podmínkám prostředí jsou snímače uloženy ve speciálním ochranném pouzdře.

Z důvodu prevence škod jsou na vstupní části rovnacích zařízení instalovány laserové snímače polohy. Tyto snímače umožňují detekci dvou na sobě položených plechů a přesné rozpoznání vysokých hran.

Měření tloušťky vrstev spadá do skupiny jednostranných bezkontaktních měření. U neprůhledných předmětů lze měřit pouze tloušťku vrstvy elektrických izolátorů. Snímač fungující na principu vířivých proudů nicméně dokáže bez poškození proniknout izolační vrstvou a měřit vzdálenost k vrstvě, která je za ní. Druhý snímač, např. laserový snímač pracující na triangulačním principu, současně měří izolační vrstvu. Offsetováním obou signálů je určena tloušťka vrstvy. Tuto metodu měření pomocí dvou snímačů pracujících na různých principech společnost Micro-Epsilon označuje pojmem duální senzorika. Druhou možností je určení tloušťky vrstvy transparentních materiálů použitím technologie konfokálního měření. Vyzařované bílé světlo proniká měřeným předmětem a každou změnu materiálu indikuje špičkou v grafu signálů. Tímto způsobem lze snadno měřit například tloušťku skla v zrcadle.

Sprayed skins for vehicle dashboards and for airbag cladding are sprayed into a heated mold using a robot-guided nozzle. For safety reasons, extremely low tolerances are required for airbags. For this reason, the thickness of the sprayed skin must be inspected inline during the spraying process. The measurement is performed using a combination sensor (an eddy current displacement sensor and a laser displacement sensor) which is attached to the robot arm. The eddy current sensor measures the distance to the nickel-coated spray mold and has an opening in the center through which the laser sensor measures the distance to the sprayed skin. When subtracted, both signals provide the thickness of the sprayed skin.

Ploché podložky se jako pomocný materiál používají v téměř všech průmyslových odvětvích. Ve většině případů jsou podložky složeny z různých slitin a vyžadovány ve všech představitelných rozměrech a tloušťkách, což klade mimořádné nároky na jejich výrobce. Aby zákazník vždy obdržel vysoce kvalitní produkt dle požadovaných rozměrů, probíhá před balením podložek kontrola jejich tloušťky a průměru. K této kontrole slouží laserový skener scanCONTROL 2910-50.

Laminovaná bezpečnostní skla jsou vybavena fólií, na které v případě rozbití skla zůstanou přilepeny jeho střepy. Při nanášení této lepivé fólie na sklo je důležité, aby fólie měla správnou tloušťku, a byla tak schopna zajistit požadovanou bezpečnost. Tloušťku fólie lze z jedné strany měřit pomocí konfokálního systému confocalDT. Světlo ze snímače prochází sklem a zobrazovací jednotka uvádí tloušťku fólie ve skle.