1. ábra. A Lanbao PDA sorozatú termék képe a hivatalos termékoldalról. A kép a termékcsaládot illusztrálja; a specifikációk alkalmazása előtt ellenőrizze a teljes modellkiterjesztést. Forrás [2].

Az ismételhetőség elkülönítése más mérési specifikációktól

Az ismételhetőség az egymást követő megfigyelések eloszlását jelenti lényegében változatlan körülmények között. Az ismételhetőség a megváltozott körülményeket vizsgálja, például egy másik üzemeltetőt, egy másik létesítményt vagy egy másik napot. A NIST különbséget tesz e fogalmak között, és javasolja a pontosság kifejezésének módját, beleértve a vonatkozó statisztikai mértéket is.

A felbontás a legkisebb jelzett vagy megkülönböztethető lépésköz. A kijelző finom lépésekben mutathat értékeket, miközben az alapul szolgáló értékek nagyobb mértékben eltérnek. Az eltolódás a referenciaértéktől való szisztematikus eltérés. A linearitás a mérési tartományon belüli eltérést jelenti egy meghatározott összefüggéstől. Egy érzékelő ismételten ugyanazt a hibás értéket adhatja vissza, így a kiváló ismételhetőség nem tudja kiküszöbölni a kalibrációs hibát.

Olvassa el figyelmesen a százalékos adatokat. Egy szemléltető 30 mm-es teljes skála esetén a ±0,1% ±0,030 mm-nek, vagyis ±30 μm-nek felel meg. Ez a számítás a tartományon alapuló specifikációt hasznos mérnöki mértékegységekké alakítja. Ez nem jelenti azt, hogy minden mérésnek pontosan ekkora a hibája, és nem alakítja át a linearitást ismételhetőségké.

Kérdezd meg, hogy mit jelent valójában az ismételhetőségi szám

Két árajánlat egyaránt tartalmazhat 20 μm-t, és eltérő teljesítményt írhat le. Az egyik beszállító három szórást közölhet; egy másik a teljes megfigyelt csúcstól csúcsig terjedő tartományt jelentheti. A csúcstól csúcsig terjedő eredmények a mintaszámtól és a kiugró értékektől is függenek. Kérdezze meg a számítási módszert, a minták számát, a nyers értékeket, ahol rendelkezésre állnak, és azt, hogy a szám határérték vagy tipikus eredmény-e.

A Lanbao PDA-CR50 sorozatú dokumentuma 90%-os fényvisszaverő képességű fehér kártyát, 23 ±5°C-os körülményeket, 24 VDC tápfeszültséget és 30 perces bemelegedési időt határoz meg. A tesztjegyzetekben 2 ms-os mintavételi periódust és 100 mintás átlagolást is említ. [1] Mielőtt összehasonlítaná az árajánlatot a dokumentummal, kérdezze meg, hogy ezek a beállítások hogyan viszonyulnak az idézett válaszidőhöz és ismételhetőséghez. Ne feltételezze, hogy a szűrt laboratóriumi eredmény a leggyorsabb működési módot jelenti.

Beszerzési összehasonlításhoz rögzítsen egy mérési receptet. Határozza meg a célt, a referencia távolságot, a felület orientációját, a stabilizációs időt, a mérési időtartamot, a kimeneti interfészt és a szűrést. Kérjen minden jelölt beszállítótól egyenértékű tesztet. Ahol az egyenértékű beállítások nem lehetségesek, a különbséget írja le explicit módon, a puszta számok rangsorolása helyett.

Értsd meg, miért változtatják meg a valódi felületek az eredményt

Sok rövid hatótávolságú lézeres távolságérzékelő optikai háromszögelést használ. A vevő méri a visszavert fény helyzetét, és a feldolgozó rendszer ezt a pozíciót a távolsághoz rendeli hozzá. A felületi viszonyok ezért befolyásolhatják a mérést akkor is, ha a fizikai távolság állandó. A hatást az adott optikai kialakítás és alkatrész szempontjából kell értékelni.

Egy polírozott felület hasznos fényt terelhet el a vevőtől, vagy erős tükröződéseket hozhat létre. A sötét felületek kevesebb visszaverődő fényt biztosíthatnak. A textúra megváltoztathatja a megfigyelt jelet, ahogy a különböző felületi jellemzők áthaladnak a folton. Egy élnél a megvilágított terület két magasságot is tartalmazhat. Egy nagyobb folt átlagolhatja a lokális részleteket, amelyeket a vizsgálat célja felderíteni.

Szerelje fel az érzékelőt úgy, hogy a kibocsátott és a vett útvonalak a várható mozgás során akadálytalanok maradjanak. Ellenőrizze a zsebeket, a kiemelkedő éleket és a szerelvényeket optikai árnyékolás szempontjából. Használja a felületkezelések tényleges tartományát, beleértve az elfogadható gyártási eltéréseket is. Egyetlen vonzó minta tesztelése elrejtheti a következő anyagtétel megérkezése után megjelenő meghibásodási módot.

Hardver kiválasztása előtt készítsen ellenőrzési hibakeretet

Kezdjük a rajzi tűréshatárral és a téves elfogadás vagy téves elutasítás következményeivel. Határozzon meg egy megengedett mérési hozzájárulást a minőségbiztosítási csapattal. Egy fix mérési-tűrés arány hasznos belső cél lehet, de egyetlen arány sem bizonyítja automatikusan az alkalmasságot minden termék vagy kockázati szint esetében.

Vegyünk egy szemléltető magassági tűréshatárt 9,80 és 10,20 mm között, a teljes szélesség 0,40 mm. Tegyük fel, hogy egy előteszt 0,006 mm-es stacionárius szórást eredményez. Hat szórás 0,036 mm-t, azaz a tűréshatár szélességének 9%-át fedi le. Ez egy szűrőszámítás az adott stacionárius teszthez, nem a teljes mérőeszköz elfogadási eredménye. Nem tartalmazza az áthelyezést, az eltolódást, a hőmérsékletet és a hosszú távú hatásokat.

Ha a független standard bizonytalansági hozzájárulásokat az érzékelőzaj esetében 6 μm-re, az újrapozicionálás esetében 8 μm-re, az adatgyűjtésnél pedig 4 μm-re becsüljük, akkor a négyzetes gyökösszegük körülbelül 10,8 μm. Ez a számítás csak akkor érvényes, ha a becslések konzisztens alapon működnek, és a függetlenségi feltételezés ésszerű. A korrelált hatások, a korrigálatlan torzítás és a megadott maximális határértékek külön kezelést igényelnek; nem szabad vakon ugyanabba a képletbe beilleszteni őket.

Egy hasznos vásárlási megbeszélés ezért az alkalmazás költségvetésével kezdődik. Ha a rögzítőelem dominál a variációkban, egy drágább érzékelő csekély értéket képviselhet. Ha a felületi hatások dominálnak, a geometria vagy az érzékelési technológia megváltoztatása fontosabb lehet, mint egy kisebb katalógusbeli ismétlési érték.

Az álló és mozgó mérések külön-külön történő validálása

Használjon nyomon követhető referenciát vagy megfelelően kalibrált elmozdulásmérő tárgyasztalt az ismert pozíciók ellenőrzéséhez. A referencia bizonytalanságnak alkalmasnak kell lennie a meghozandó döntéshez. Jegyezze fel a környezeti feltételeket, és hagyja a rendszert a gyártó utasításai szerint stabilizálódni. Őrizze meg a beállításokat és a nyers adatokat, hogy az eredmény a telepítés után megismételhető legyen.

1. Mérjen meg ismételten egy rögzített referenciát a rövid távú zaj megállapításához.

2. Távolítsa el és cserélje ki ugyanazt az alkatrészt, hogy láthatóvá váljon a terhelés és a rögzítés változása.

3. Mérje meg a reprezentatív alkatrészeket a kívánt tartományban és felületkezelésekkel.

4. Ismételje meg gyártási sebességgel a valódi triggerrel és beolvasási útvonallal.

5. Ismételje meg a műveletet bemelegedés, hőmérséklet-változás és a szokásos tisztítás vagy karbantartás után.

6. Hasonlítsa össze az eredményeket a megállapodás szerinti határértékekkel, és vizsgálja ki a hibákat a kiadás előtt.

Ezek a mennyiségek javasolt kiindulási pontok, nem pedig szabványosan előírt mintanagyságok. Növelje a lefedettséget a folyamatok diverzitása, a megbízhatósági követelmények és a helytelen döntés költségeinek megfelelően. Egy rövid próba is azonosíthatja a problémát a hosszú távú megbízhatóság bizonyítása nélkül.

Mérlegátlagolás a vonalsebesség függvényében

Az átlagolás csökkentheti a véletlenszerű zajt, de késleltetheti is az eredményt, és simíthatja a kimutatni kívánt jellemzőt. Független véletlenszerű minták esetén az átlag szórása a mintaszám négyzetgyökével csökken. A korrelált zaj, a lassú sodródás és a felülettől függő hibák nem feltétlenül követik ezt a javulást.

Egy szemléltető mozgó vizsgálat során egy 5 mm-es, 0,5 m/s sebességgel mozgó alakzat körülbelül 10 ms-ig egy pontmérési hely alatt marad. A névleges 40 ms-os válaszidő hosszabb, mint ez a megfigyelési ablak. Az alakzat csillapítható vagy keverhető a környezetével. Gyorsabb beállításra lehet szükség, amelyet egy új ismételhetőségi teszt követ ezen a beállításon.

Vegye figyelembe a trigger késleltetését, a vezérlő szkennelési idejét, a kommunikációs frissítéseket és a PLC-ben végrehajtott átlagolást. Az érzékelő kijelzője stabilnak tűnhet, miközben a PLC elavult vagy eltérően szűrt adatokat olvas be. Értékelje a termelési döntéshez ténylegesen használt értéket.

Integrációs és elfogadási szabályok ellenőrzése

Analóg interfész esetén ellenőrizze a skálázást, a bemeneti felbontást, a földelést, a kábelvezetést és a hurok terhelését. Digitális interfész esetén ellenőrizze az egységeket, a regiszterértelmezést, a frissítési gyakoriságot, az érvénytelen adatok kezelését és az időtúllépéseket. Egyik interfész sem garantál automatikusan jobb vizsgálati eredményt; a teljesítményt a teljes megvalósítás határozza meg.

Állítson be explicit döntési szabályt a specifikációs határértékek közelében. A határértékhez közeli méréshez védősáv, ismételt mérés vagy alternatív ellenőrzési módszer szükséges, a bizonytalanságtól és az elfogadott minőségpolitikától függően. Ne rejtse el a bizonytalan osztályozásokat ismételt mérésekkel, amíg meg nem jelenik egy megfelelő érték.

A beszerzési részleg a Lanbao PDA termékcsaládot értékelési célpontként használhatja, miközben a pontos modell adatlapját, kimeneti konfigurációját és alkalmazástesztjét kéri. [2] Az érzékelőt csak rögzített alapvonallal, szerelési rajzzal, beállítási fájllal, ellenőrzési eljárással és csereutasításokkal együtt adja ki. Ezek a feljegyzések segítenek megőrizni a validált teljesítményt karbantartás után.

Referenciák

[1] Lanbao PDA CR50 nagy pontosságú sorozat adatlapja és tesztkörülményei

[2] Lanbao PDA lézeres elmozdulásérzékelő termékcsalád és képforrás

Gyakran Ismételt Kérdések

Az ismételhetőség ugyanaz, mint a pontosság?

Nem. Az ismételhetőség az ismételt leolvasások közötti egyezést írja le meghatározott feltételek mellett. A pontosság a mért mennyiséggel való egyezést jelenti. A stabil eltolás kiváló ismételhetőséget eredményezhet, miközben a jelentett távolság alkalmatlan marad az abszolút ellenőrzési döntéshez.

Milyen ismételhetőség elég jó az ellenőrzésemhez?

Válasszon egy követelményt az alkatrész toleranciája, a bizonytalansági költségvetés és a helytelen osztályozás következményei közül. Érvényesítse a teljes telepített rendszert. Egy katalógusérték önmagában nem határozhat meg megfelelő elfogadási határértéket egy ismeretlen folyamathoz.

Egy 10 mikrométeres felbontású érzékelő képes-e 10 mikrométeres tűréshatárt vizsgálni?

A felbontás önmagában nem támasztja alá ezt a következtetést. A zaj, az eltolás, a linearitás, a hőhatások, a rögzítőelemek változása és a beolvasási viselkedés nagyobb lehet, mint a megjelenített növekmény. A tűréshatár meghatározásához megfelelő mérési képességvizsgálat szükséges.

Miért kevésbé stabilak a leolvasások fényes fémen?

A fényvisszaverő felületek megváltoztathatják a vevőhöz jutó fényt a szög vagy a pozíció változásával. Ellenőrizze a tényleges felületkezelést és geometriát. Az alkalmazás értékelése után eltérő szerelési szögre, optikai elrendezésre vagy érzékelőtechnológiára lehet szükség.

Az átlagolás mindig javítja az ismételhetőséget

Az átlagolás gyakran csökkenti a nem korrelált véletlenszerű variációt. Nem szünteti meg megbízhatóan az eltolódást vagy a szisztematikus hibát, és csökkentheti a mozgó alkatrészeken található rövid jellemzők láthatóságát. Hasonlítsa össze a beállításokat a kívánt gyártási sebességen.

Milyen gyakran kell ellenőrizni az érzékelőt

Állítsa be az intervallumot a folyamatkockázat, a megfigyelt eltérés, a környezet és a karbantartási előzmények alapján. Ellenőrizze a telepítési változtatások vagy az érzékelő cseréje után. A meghatározott gyártási időközönként végzett referencia-ellenőrzés segít feltárni a változásokat, mielőtt azok egy nagy tételt érintenének.

Mit kell elküldeni a beszállítónak egy hasznos próbaverzióhoz?

Reprezentatív alkatrészek, rajzok, tűréshatárok, felületi eltérések, szerelési korlátok, gyártósor-sebesség, vezérlő részletei és a kívánt döntési szabály megadása. Nyers mérések és teljes beállítások kérése, hogy a próba reprodukálható legyen a gépen.