Slika 1. Slika proizvoda Lanbao PDA serije sa službene stranice proizvoda. Slika ilustruje porodicu proizvoda; potvrdite potpuni sufiks modela prije primjene specifikacija. Izvor [2].

Odvojite ponovljivost od ostalih specifikacija mjerenja

Ponovljivost se odnosi na širenje uzastopnih posmatranja pod suštinski nepromijenjenim uslovima. Reproducibilnost ispituje promijenjene uslove, kao što su drugi operater, druga instalacija ili drugi dan. NIST razlikuje ove koncepte i preporučuje navođenje kako se izražava preciznost, uključujući relevantnu statističku mjeru.

Rezolucija je najmanji naznačeni ili prepoznatljivi prirast. Prikaz može prikazivati ​​fine priraste dok osnovna očitanja odstupaju za veći iznos. Pristranost je sistematska razlika od referentne vrijednosti. Linearnost opisuje odstupanje od određenog odnosa u cijelom rasponu mjerenja. Senzor može više puta vratiti istu pogrešnu vrijednost, tako da odlična ponovljivost ne može ukloniti grešku kalibracije.

Pažljivo pročitajte procentualne specifikacije. Za ilustrativnu punu skalu od 30 mm, ±0,1% odgovara ±0,030 mm ili ±30 μm. Taj proračun pretvara specifikaciju zasnovanu na rasponu u korisne inženjerske jedinice. To ne znači da svako mjerenje ima tačno tu grešku i ne pretvara linearnost u ponovljivost.

Pitajte šta zapravo predstavlja broj ponovljivosti

Dvije ponude mogu navoditi 20 μm i opisivati ​​različite performanse. Jedan dobavljač može prijaviti tri standardne devijacije; drugi može prijaviti cijeli posmatrani raspon od vrha do vrha. Rezultati od vrha do vrha također ovise o broju uzoraka i odstupanjima. Pitajte za metodu izračuna, broj uzoraka, sirova očitanja gdje su dostupna i da li je broj granični ili tipičan rezultat.

Lanbaoov dokument posvećen seriji PDA-CR50 identificira bijelu karticu s reflektivnošću od 90%, uvjete od 23 ±5°C, napajanje od 24 VDC i zagrijavanje od 30 minuta. U svojim bilješkama o testiranju također spominje period uzorkovanja od 2 ms i usrednjavanje od 100 uzoraka. [1] Prije usporedbe ponude s tim dokumentom, pitajte kako se te postavke odnose na navedeno vrijeme odziva i ponovljivost. Nemojte pretpostavljati da filtrirani laboratorijski rezultat predstavlja najbrži način rada.

Za poređenje nabavke, zamrznite jedan recept za mjerenje. Definišite cilj, referentnu udaljenost, orijentaciju površine, vrijeme stabilizacije, trajanje akvizicije, izlazni interfejs i filtriranje. Zatražite ekvivalentni test od svakog kandidata za dobavljača. Tamo gdje ekvivalentne postavke nisu moguće, eksplicitno opišite razliku umjesto rangiranja golih brojeva.

Razumjeti zašto stvarne površine mijenjaju rezultat

Mnogi laserski senzori pomjeranja kratkog dometa koriste optičku triangulaciju. Prijemnik posmatra položaj reflektovane svjetlosti, a sistem za obradu mapira taj položaj na udaljenost. Površinski uslovi stoga mogu uticati na mjerenje čak i kada fizička udaljenost ostaje konstantna. Učinak se mora procijeniti za specifični optički dizajn i dio.

Polirana površina može usmjeriti korisnu svjetlost dalje od prijemnika ili stvoriti jake spekularne refleksije. Tamne površine mogu pružiti manje povratne svjetlosti. Tekstura može promijeniti posmatrani signal kako različiti površinski elementi prolaze kroz tačku. Na rubu, osvijetljeno područje može uključivati ​​dvije visine. Veća tačka može usredniti lokalne detalje koje inspekcija treba da razriješi.

Montirajte senzor tako da emitovani i primljeni putevi ostanu nesmetani tokom očekivanog kretanja. Provjerite džepove, podignute ivice i učvršćenja za optičko zasjenjenje. Koristite stvarni raspon površinskih obrada, uključujući prihvatljive varijacije u proizvodnji. Testiranje jednog atraktivnog uzorka može sakriti način kvara koji se pojavljuje nakon dolaska sljedeće serije materijala.

Napravite budžet za greške prilikom inspekcije prije odabira hardvera

Počnite s tolerancijom crteža i posljedicama lažnog prihvatanja ili lažnog odbacivanja. Utvrdite dozvoljeni doprinos mjerenja s timom za kvalitet. Fiksni omjer mjerenja i tolerancije može biti koristan interni cilj, ali nijedan omjer ne dokazuje automatski pogodnost za svaki proizvod ili nivo rizika.

Razmotrimo ilustrativnu toleranciju visine od 9,80 do 10,20 mm, ukupne širine od 0,40 mm. Pretpostavimo da pilot test daje stacionarnu standardnu ​​devijaciju od 0,006 mm. Šest standardnih devijacija obuhvata 0,036 mm, ili 9% širine tolerancije. Ovo je skrining proračun za taj stacionarni test, a ne potpuni rezultat prihvatanja mjerila. Isključuje repozicioniranje, pristranost, temperaturu i dugoročne efekte.

Ako se nezavisni doprinosi standardne nesigurnosti procijene na 6 μm za šum senzora, 8 μm za repozicioniranje i 4 μm za akviziciju, njihov zbir kvadrata je približno 10,8 μm. Ovaj proračun je validan samo kada procjene dijele konzistentnu osnovu i kada je pretpostavka o nezavisnosti razumna. Korelirani efekti, nekorigovana pristranost i specificirane maksimalne granice zahtijevaju odvojen tretman; ne bi ih trebalo slijepo ubacivati ​​u istu formulu.

Korisna diskusija o kupovini stoga počinje s budžetom primjene. Ako uređaj dominira varijacijama, skuplji senzor može dodati malu vrijednost. Ako dominiraju površinski efekti, promjena geometrije ili tehnologije mjerenja može biti važnija od manje vrijednosti ponovljivosti u katalogu.

Odvojeno validirajte stacionarna i pokretna mjerenja

Koristite sljedivu referencu ili odgovarajući kalibrirani stepen pomaka za provjeru poznatih položaja. Referentna nesigurnost mora biti prikladna za donesenu odluku. Zabilježite uvjete okoline i pustite da se sistem stabilizira prema uputama proizvođača. Sačuvajte postavke i sirove podatke kako bi se rezultat mogao ponoviti nakon instalacije.

1. Više puta izmjerite jednu fiksnu referencu kako biste utvrdili kratkotrajni šum.

2. Uklonite i zamijenite isti dio kako biste otkrili varijacije opterećenja i pričvršćivanja.

3. Izmjerite reprezentativne dijelove u potrebnom rasponu i završnoj obradi površina.

4. Ponovite pri produkcijskoj brzini sa stvarnim okidačem i putanjom akvizicije.

5. Ponovite nakon zagrijavanja, promjena temperature i uobičajenog čišćenja ili održavanja.

6. Uporedite rezultate sa dogovorenim ograničenjima i istražite greške prije objavljivanja.

Ove količine su predložene početne tačke, a ne standardno propisane veličine uzoraka. Povećajte pokrivenost u skladu s raznolikošću procesa, zahtjevima za pouzdanošću i troškovima pogrešne odluke. Kratko ispitivanje može identificirati problem bez dokazivanja dugoročne pouzdanosti.

Usrednjavanje u odnosu na brzinu linije

Usrednjavanje može smanjiti slučajni šum, ali također može odgoditi rezultat i izgladiti karakteristiku koja bi trebala biti detektovana. Za nezavisne slučajne uzorke, standardna devijacija prosjeka se smanjuje s kvadratnim korijenom broja uzoraka. Korelirani šum, sporo pomicanje i greške zavisne od površine ne prate nužno to poboljšanje.

U ilustrativnom pregledu kretanja, objekat od 5 mm koji se kreće brzinom od 0,5 m/s ostaje ispod tačke mjerenja oko 10 ms. Nominalno podešavanje odziva od 40 ms je duže od tog prozora posmatranja. Objekat može biti oslabljen ili pomiješan sa okolinom. Može biti potrebno brže podešavanje, nakon čega slijedi novi test ponovljivosti pri tom podešavanju.

Uzmite u obzir kašnjenje okidača, vrijeme skeniranja kontrolera, ažuriranja komunikacije i svako usrednjavanje izvršeno u PLC-u. Prikaz senzora može izgledati stabilno dok PLC očitava zastarjele ili drugačije filtrirane podatke. Procijenite vrijednost koja se zapravo koristi za odluku o proizvodnji.

Provjerite pravila integracije i prihvatanja

Za analogni interfejs, provjerite skaliranje, ulaznu rezoluciju, uzemljenje, usmjeravanje kablova i opterećenje petlje. Za digitalni interfejs, provjerite jedinice, interpretaciju registara, brzinu ažuriranja, rukovanje nevažećim podacima i vremenska ograničenja. Nijedan interfejs ne garantuje automatski bolji rezultat inspekcije; potpuna implementacija određuje performanse.

Postavite eksplicitno pravilo odlučivanja blizu granica specifikacije. Mjerenje blizu granice može zahtijevati zaštitnu zonu, ponovno mjerenje ili alternativnu metodu inspekcije, ovisno o nesigurnosti i dogovorenoj politici kvalitete. Nemojte skrivati ​​nesigurne klasifikacije ponovljenim mjerenjem dok se ne pojavi prolazna vrijednost.

Nabavka može koristiti Lanbao PDA porodicu proizvoda kao kandidata za evaluaciju, uz zahtjev za tačan tehnički list modela, konfiguraciju izlaza i test primjene. [2] Senzor se izdaje samo sa zabilježenom osnovnom linijom, crtežom za montažu, datotekom postavki, postupkom verifikacije i uputama za zamjenu. Ti zapisi pomažu u očuvanju validiranih performansi nakon održavanja.

Reference

[1] Lanbao PDA CR50 visokoprecizna serija podataka i uslovi testiranja

[2] Porodica proizvoda i izvor slike Lanbao PDA laserskog senzora pomaka

Često postavljana pitanja

Da li je ponovljivost isto što i tačnost

Ne. Ponovljivost opisuje slaganje između ponovljenih očitanja pod definiranim uvjetima. Tačnost se odnosi na slaganje s izmjerenom količinom. Stabilan pomak može proizvesti odličnu ponovljivost dok prijavljena udaljenost ostaje nepogodna za apsolutnu odluku o inspekciji.

Koja ponovljivost je dovoljno dobra za moju inspekciju

Odaberite zahtjev iz tolerancije dijela, budžeta nesigurnosti i posljedica netačne klasifikacije. Validirajte kompletan instalirani sistem. Sama kataloška vrijednost ne može utvrditi odgovarajuću granicu prihvatljivosti za nepoznati proces.

Može li senzor s rezolucijom od 10 mikrometara provjeriti toleranciju od 10 mikrometara?

Sama rezolucija ne podržava taj zaključak. Šum, pristranost, linearnost, termalni efekti, varijacije uređaja i ponašanje akvizicije mogu biti veći od prikazanog prirasta. Tolerancija zahtijeva odgovarajuću studiju mjernih mogućnosti.

Zašto su očitanja manje stabilna na sjajnom metalu

Reflektirajuće površine mogu promijeniti svjetlost koja dopire do prijemnika kako se mijenja ugao ili položaj. Testirajte stvarnu završnu obradu i geometriju. Nakon procjene primjene može biti potreban drugačiji ugao montaže, optički raspored ili tehnologija senzora.

Da li usrednjavanje uvijek poboljšava ponovljivost

Usrednjavanje često smanjuje nekorelirane slučajne varijacije. Ne uklanja pouzdano pomjeranje ili sistematsku grešku i može smanjiti vidljivost kratkih karakteristika na pokretnim dijelovima. Uporedite postavke pri potrebnoj brzini proizvodnje.

Koliko često treba provjeravati senzor

Postavite interval na osnovu rizika procesa, uočenog pomjeranja, okoline i historije održavanja. Provjerite nakon promjena instalacije ili zamjene senzora. Referentna provjera u definiranim proizvodnim intervalima pomaže u otkrivanju promjena prije nego što utiču na veliku seriju.

Šta treba poslati dobavljaču za korisno probno korištenje

Dostavite reprezentativne dijelove, crteže, tolerancije, varijacije površine, ograničenja montaže, brzinu linije, detalje kontrolera i željeno pravilo odlučivanja. Zatražite sirove mjere i kompletna podešavanja kako bi se probni rezultat mogao reproducirati na mašini.