รูปที่ 1. ภาพผลิตภัณฑ์ Lanbao PDA ซีรีส์จากหน้าผลิตภัณฑ์อย่างเป็นทางการ ภาพนี้แสดงถึงตระกูลผลิตภัณฑ์ โปรดตรวจสอบรหัสต่อท้ายรุ่นให้ครบถ้วนก่อนนำข้อมูลจำเพาะไปใช้ แหล่งที่มา [2]

แยกความสามารถในการวัดซ้ำออกจากข้อกำหนดการวัดอื่นๆ

ความสามารถในการทำซ้ำได้นั้นเกี่ยวข้องกับการกระจายตัวของการสังเกตการณ์ที่ต่อเนื่องกันภายใต้เงื่อนไขที่แทบไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่ความสามารถในการทำซ้ำได้นั้นตรวจสอบเงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลงไป เช่น ผู้ปฏิบัติงานคนอื่น การติดตั้งอื่น หรือวันอื่น NIST แยกความแตกต่างระหว่างแนวคิดเหล่านี้และแนะนำให้ระบุวิธีการแสดงความแม่นยำ รวมถึงมาตรวัดทางสถิติที่เกี่ยวข้องด้วย

ความละเอียดคือหน่วยย่อยที่สุดที่แสดงหรือแยกแยะได้ จอแสดงผลอาจแสดงค่าเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในขณะที่ค่าที่อ่านได้จริงอาจคลาดเคลื่อนไปมาก ค่าเบี่ยงเบนคือความแตกต่างอย่างเป็นระบบจากค่าอ้างอิง ความเป็นเส้นตรงอธิบายถึงการเบี่ยงเบนจากความสัมพันธ์ที่กำหนดไว้ในช่วงการวัด เซ็นเซอร์อาจให้ค่าผิดซ้ำๆ ดังนั้นความสามารถในการทำซ้ำที่ดีเยี่ยมจึงไม่สามารถขจัดข้อผิดพลาดในการสอบเทียบได้

โปรดอ่านข้อกำหนดที่เป็นเปอร์เซ็นต์อย่างละเอียด สำหรับมาตราส่วนเต็ม 30 มม. ตัวอย่างนี้ ±0.1% จะตรงกับ ±0.030 มม. หรือ ±30 ไมโครเมตร การคำนวณนี้เป็นการแปลงข้อกำหนดตามช่วงให้เป็นหน่วยทางวิศวกรรมที่ใช้งานได้จริง ไม่ได้หมายความว่าทุกการวัดจะมีข้อผิดพลาดเท่านี้ และไม่ได้แปลงความเป็นเส้นตรงให้เป็นความสามารถในการทำซ้ำได้

ลองถามดูว่าตัวเลขความสามารถในการทำซ้ำนั้นหมายถึงอะไรกันแน่

ใบเสนอราคาสองใบอาจระบุค่า 20 μm เหมือนกัน แต่ให้รายละเอียดประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน ผู้จำหน่ายรายหนึ่งอาจรายงานค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสามค่า ในขณะที่อีกรายอาจรายงานช่วงค่าสูงสุดถึงต่ำสุดที่สังเกตได้ทั้งหมด ผลลัพธ์ค่าสูงสุดถึงต่ำสุดยังขึ้นอยู่กับจำนวนตัวอย่างและค่าผิดปกติด้วย สอบถามวิธีการคำนวณ จำนวนตัวอย่าง ค่าที่วัดได้จริง (ถ้ามี) และว่าตัวเลขดังกล่าวเป็นค่าจำกัดหรือผลลัพธ์โดยทั่วไป

เอกสารเฉพาะของ Lanbao สำหรับ PDA-CR50 ระบุการ์ดสีขาวสะท้อนแสง 90%, สภาวะ 23 ±5°C, แหล่งจ่ายไฟ 24 VDC และการอุ่นเครื่อง 30 นาที นอกจากนี้ยังกล่าวถึงช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่าง 2 มิลลิวินาทีและการหาค่าเฉลี่ย 100 ตัวอย่างในหมายเหตุการทดสอบ [1] ก่อนที่จะเปรียบเทียบใบเสนอราคากับเอกสารดังกล่าว ให้สอบถามว่าการตั้งค่าเหล่านั้นเกี่ยวข้องกับเวลาตอบสนองและความสามารถในการทำซ้ำที่ระบุไว้อย่างไร อย่าสันนิษฐานว่าผลลัพธ์จากห้องปฏิบัติการที่ผ่านการกรองแล้วแสดงถึงโหมดการทำงานที่เร็วที่สุด

สำหรับการเปรียบเทียบการจัดซื้อ ให้กำหนดสูตรการวัดไว้หนึ่งสูตร กำหนดเป้าหมาย ระยะอ้างอิง การวางแนวพื้นผิว เวลาในการรักษาเสถียรภาพ ระยะเวลาการเก็บข้อมูล อินเทอร์เฟซเอาต์พุต และการกรอง ขอให้ซัพพลายเออร์แต่ละรายส่งการทดสอบที่เทียบเท่ากันมาให้ หากไม่สามารถตั้งค่าที่เทียบเท่ากันได้ ให้ระบุความแตกต่างอย่างชัดเจนแทนที่จะจัดอันดับตามตัวเลขเพียงอย่างเดียว

ทำความเข้าใจว่าเหตุใดพื้นผิวจริงจึงเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์

เซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์ระยะสั้นจำนวนมากใช้หลักการสามเหลี่ยมเชิงแสง ตัวรับสัญญาณจะสังเกตตำแหน่งของแสงสะท้อน และระบบประมวลผลจะแปลงตำแหน่งนั้นเป็นระยะทาง ดังนั้น สภาพพื้นผิวจึงอาจส่งผลต่อการวัดได้ แม้ว่าระยะทางทางกายภาพจะคงที่ก็ตาม ผลกระทบดังกล่าวต้องได้รับการประเมินสำหรับแบบจำลองทางแสงและชิ้นส่วนเฉพาะนั้นๆ

พื้นผิวที่ขัดเงาสามารถเบี่ยงเบนแสงที่มีประโยชน์ออกจากตัวรับหรือสร้างการสะท้อนแสงแบบกระจกเงาที่รุนแรงได้ พื้นผิวสีเข้มอาจให้แสงสะท้อนกลับมาน้อยกว่า ลักษณะพื้นผิวที่แตกต่างกันสามารถเปลี่ยนแปลงสัญญาณที่สังเกตได้ เนื่องจากคุณสมบัติพื้นผิวที่แตกต่างกันผ่านจุดส่องสว่าง บริเวณขอบ พื้นที่ส่องสว่างอาจมีความสูงสองระดับ จุดส่องสว่างขนาดใหญ่สามารถเฉลี่ยรายละเอียดเฉพาะจุดที่การตรวจสอบต้องการค้นหาได้

ติดตั้งเซ็นเซอร์โดยให้เส้นทางการส่งและรับสัญญาณไม่มีสิ่งกีดขวางตลอดการเคลื่อนที่ที่คาดไว้ ตรวจสอบช่องว่าง ขอบที่ยกสูง และอุปกรณ์ยึดต่างๆ เพื่อหาเงาที่เกิดจากแสง ใช้ช่วงความเรียบของพื้นผิวจริง รวมถึงความแปรผันในการผลิตที่ยอมรับได้ การทดสอบตัวอย่างที่ดูดีเพียงชิ้นเดียวอาจปกปิดข้อบกพร่องที่จะปรากฏขึ้นหลังจากวัสดุล็อตถัดไปมาถึง

กำหนดงบประมาณความคลาดเคลื่อนในการตรวจสอบก่อนเลือกใช้ฮาร์ดแวร์

เริ่มต้นด้วยการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของแบบร่างและผลที่ตามมาจากการยอมรับหรือการปฏิเสธที่ผิดพลาด กำหนดสัดส่วนการวัดที่อนุญาตได้ร่วมกับทีมควบคุมคุณภาพ อัตราส่วนการวัดต่อค่าความคลาดเคลื่อนที่คงที่อาจเป็นเป้าหมายภายในที่มีประโยชน์ แต่ไม่มีอัตราส่วนใดอัตราส่วนเดียวที่พิสูจน์ได้ว่าเหมาะสมกับทุกผลิตภัณฑ์หรือทุกระดับความเสี่ยงโดยอัตโนมัติ

พิจารณาค่าความคลาดเคลื่อนของความสูงโดยประมาณตั้งแต่ 9.80 ถึง 10.20 มม. โดยมีความกว้างรวม 0.40 มม. สมมติว่าการทดสอบนำร่องให้ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานคงที่ที่ 0.006 มม. ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานหกค่าครอบคลุมช่วง 0.036 มม. หรือ 9% ของความกว้างของค่าความคลาดเคลื่อน นี่เป็นการคำนวณคัดกรองสำหรับการทดสอบคงที่นั้น ไม่ใช่ผลการยอมรับเครื่องมือวัดโดยสมบูรณ์ การคำนวณนี้ไม่รวมถึงการปรับตำแหน่ง ความเอนเอียง อุณหภูมิ และผลกระทบระยะยาว

หากประมาณการค่าความไม่แน่นอนมาตรฐานอิสระได้เป็น 6 μm สำหรับสัญญาณรบกวนของเซ็นเซอร์ 8 μm สำหรับการปรับตำแหน่ง และ 4 μm สำหรับการได้มาซึ่งข้อมูล ค่ารากที่สองของผลรวมกำลังสองจะอยู่ที่ประมาณ 10.8 μm การคำนวณนี้ใช้ได้เฉพาะเมื่อค่าประมาณมีพื้นฐานที่สอดคล้องกันและสมมติฐานความเป็นอิสระมีความสมเหตุสมผล ผลกระทบที่สัมพันธ์กัน อคติที่ไม่ได้แก้ไข และขีดจำกัดสูงสุดที่ระบุไว้ จำเป็นต้องได้รับการจัดการแยกต่างหาก ไม่ควรนำไปใส่ในสูตรเดียวกันโดยไม่พิจารณาอย่างรอบคอบ

ดังนั้น การพิจารณาเลือกซื้อที่เหมาะสมจึงเริ่มต้นด้วยงบประมาณการใช้งาน หากอุปกรณ์จับยึดเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดความแปรผัน เซ็นเซอร์ที่มีราคาแพงกว่าอาจเพิ่มคุณค่าเพียงเล็กน้อย หากผลกระทบจากพื้นผิวเป็นปัจจัยหลัก การเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตหรือเทคโนโลยีการตรวจจับอาจมีความสำคัญมากกว่าค่าความแม่นยำในการทำซ้ำที่ต่ำกว่าในแคตตาล็อก

ตรวจสอบความถูกต้องของการวัดแบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนที่แยกกัน

ใช้จุดอ้างอิงที่ตรวจสอบย้อนกลับได้หรือแท่นวัดระยะการเคลื่อนที่ที่สอบเทียบอย่างเหมาะสมเพื่อตรวจสอบตำแหน่งที่ทราบแล้ว ความไม่แน่นอนของจุดอ้างอิงต้องเหมาะสมกับการตัดสินใจที่กำลังจะทำ บันทึกสภาพแวดล้อมและปล่อยให้ระบบเสถียรตามคำแนะนำของผู้ผลิต เก็บรักษาการตั้งค่าและข้อมูลดิบไว้เพื่อให้สามารถทำซ้ำผลลัพธ์ได้หลังการติดตั้ง

1. วัดค่าอ้างอิงคงที่ค่าหนึ่งซ้ำๆ เพื่อหาค่าสัญญาณรบกวนระยะสั้น

2. ถอดและประกอบชิ้นส่วนเดิมซ้ำเพื่อตรวจสอบความแปรผันของการรับน้ำหนักและการยึดจับ

3. วัดขนาดชิ้นส่วนตัวอย่างในช่วงความยาวและพื้นผิวที่ต้องการ

4. ทำซ้ำขั้นตอนดังกล่าวด้วยความเร็วในการทำงานจริง โดยใช้ทริกเกอร์และเส้นทางการได้มาซึ่งข้อมูลจริง

5. ทำซ้ำหลังจากวอร์มเครื่อง ปรับเปลี่ยนอุณหภูมิ และทำความสะอาดหรือบำรุงรักษาตามปกติ

6. เปรียบเทียบผลลัพธ์กับขีดจำกัดที่ตกลงกันไว้ และตรวจสอบความล้มเหลวก่อนปล่อยออกสู่ตลาด

ปริมาณเหล่านี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นที่แนะนำ ไม่ใช่ขนาดตัวอย่างที่กำหนดตามมาตรฐาน ควรเพิ่มขอบเขตการครอบคลุมตามความหลากหลายของกระบวนการ ข้อกำหนดด้านความเชื่อมั่น และต้นทุนของการตัดสินใจที่ผิดพลาด การทดลองระยะสั้นสามารถระบุปัญหาได้โดยไม่ต้องพิสูจน์ความน่าเชื่อถือในระยะยาว

การปรับสมดุลเฉลี่ยเทียบกับความเร็วของสายการผลิต

การหาค่าเฉลี่ยสามารถลดสัญญาณรบกวนแบบสุ่มได้ แต่ก็อาจทำให้ผลลัพธ์ล่าช้าและทำให้ลักษณะที่ควรตรวจจับนั้นเรียบเนียนขึ้นได้ สำหรับตัวอย่างสุ่มอิสระ ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของค่าเฉลี่ยจะลดลงตามรากที่สองของจำนวนตัวอย่าง แต่สัญญาณรบกวนที่มีความสัมพันธ์กัน การเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ และข้อผิดพลาดที่ขึ้นอยู่กับพื้นผิว อาจไม่ได้ปรับปรุงไปในทิศทางเดียวกันเสมอไป

ในการตรวจสอบแบบเคลื่อนที่ตัวอย่างหนึ่ง วัตถุขนาด 5 มม. ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 0.5 ม./วินาที จะอยู่ใต้ตำแหน่งการวัดแบบจุดเป็นเวลาประมาณ 10 มิลลิวินาที การตั้งค่าการตอบสนองตามปกติที่ 40 มิลลิวินาที นั้นนานกว่าช่วงเวลาการสังเกตดังกล่าว วัตถุอาจถูกลดทอนหรือผสมปนเปกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ อาจจำเป็นต้องตั้งค่าให้เร็วขึ้น ตามด้วยการทดสอบความสามารถในการทำซ้ำใหม่ที่การตั้งค่านั้น

คำนึงถึงความล่าช้าในการกระตุ้น เวลาในการสแกนของตัวควบคุม การอัปเดตการสื่อสาร และการหาค่าเฉลี่ยใดๆ ที่ดำเนินการใน PLC หน้าจอแสดงผลของเซ็นเซอร์อาจดูเสถียรในขณะที่ PLC อ่านข้อมูลที่ล้าสมัยหรือผ่านการกรองที่แตกต่างกัน ประเมินค่าที่ใช้จริงสำหรับการตัดสินใจในการผลิต

ตรวจสอบกฎการผสานรวมและการยอมรับ

สำหรับอินเทอร์เฟซแบบอนาล็อก ให้ตรวจสอบการปรับขนาด ความละเอียดของอินพุต การต่อลงดิน การเดินสายเคเบิล และโหลดของวงจร สำหรับอินเทอร์เฟซแบบดิจิทัล ให้ตรวจสอบหน่วย การตีความรีจิสเตอร์ อัตราการอัปเดต การจัดการข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง และการหมดเวลา อินเทอร์เฟซทั้งสองแบบไม่ได้การันตีผลการตรวจสอบที่ดีกว่าเสมอไป ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการใช้งานโดยรวมทั้งหมด

กำหนดกฎการตัดสินใจที่ชัดเจนใกล้กับขีดจำกัดของข้อกำหนด การวัดที่ใกล้กับขีดจำกัดอาจต้องใช้ช่วงความคลาดเคลื่อน การวัดซ้ำ หรือวิธีการตรวจสอบทางเลือกอื่น ขึ้นอยู่กับความไม่แน่นอนและนโยบายคุณภาพที่ตกลงกันไว้ อย่าปกปิดการจำแนกประเภทที่ไม่แน่นอนโดยการวัดซ้ำ ๆ จนกว่าจะได้ค่าที่ผ่านเกณฑ์

ฝ่ายจัดซื้อสามารถใช้ผลิตภัณฑ์ตระกูล Lanbao PDA เป็นตัวเลือกสำหรับการประเมิน โดยขอเอกสารข้อมูลรุ่นที่แน่นอน การกำหนดค่าเอาต์พุต และการทดสอบการใช้งาน [2] ปล่อยเซ็นเซอร์เฉพาะเมื่อมีข้อมูลพื้นฐานที่บันทึกไว้ ภาพวาดการติดตั้ง ไฟล์การตั้งค่า ขั้นตอนการตรวจสอบ และคำแนะนำในการเปลี่ยน บันทึกเหล่านี้ช่วยรักษาประสิทธิภาพที่ได้รับการตรวจสอบแล้วหลังการบำรุงรักษา

เอกสารอ้างอิง

[1] ข้อมูลจำเพาะและเงื่อนไขการทดสอบ Lanbao PDA CR50 ซีรี่ส์ความแม่นยำสูง

[2] กลุ่มผลิตภัณฑ์และแหล่งที่มาของภาพเซ็นเซอร์วัดระยะเลเซอร์ PDA ของ Lanbao

คำถามที่พบบ่อย

ความสามารถในการทำซ้ำเหมือนกับความแม่นยำหรือไม่

ไม่ ความสามารถในการทำซ้ำได้หมายถึงความสอดคล้องกันระหว่างการอ่านค่าซ้ำๆ ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ส่วนความถูกต้องนั้นเกี่ยวข้องกับความสอดคล้องกับปริมาณที่กำลังวัด ค่าชดเชยที่คงที่อาจทำให้ได้ความสามารถในการทำซ้ำที่ดีเยี่ยม ในขณะที่ระยะทางที่รายงานยังคงไม่เหมาะสมสำหรับการตัดสินใจตรวจสอบแบบสัมบูรณ์

ค่าความสม่ำเสมอระดับใดจึงจะเพียงพอสำหรับการตรวจสอบของฉัน

เลือกข้อกำหนดจากค่าความคลาดเคลื่อนของชิ้นส่วน งบประมาณความไม่แน่นอน และผลที่ตามมาจากการจำแนกประเภทที่ไม่ถูกต้อง ตรวจสอบความถูกต้องของระบบที่ติดตั้งทั้งหมด ค่าในแคตตาล็อกเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดขีดจำกัดการยอมรับที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการที่ไม่ทราบได้

เซ็นเซอร์ที่มีความละเอียด 10 ไมโครเมตร สามารถตรวจสอบความคลาดเคลื่อน 10 ไมโครเมตรได้หรือไม่

ความละเอียดเพียงอย่างเดียวไม่สนับสนุนข้อสรุปนั้น เสียงรบกวน อคติ ความเป็นเส้นตรง ผลกระทบจากความร้อน ความแปรปรวนของอุปกรณ์จับยึด และพฤติกรรมการได้มาซึ่งข้อมูล อาจมีขนาดใหญ่กว่าค่าเพิ่มขึ้นที่แสดง ค่าความคลาดเคลื่อนต้องอาศัยการศึกษาความสามารถในการวัดที่เหมาะสม

เหตุใดค่าที่วัดได้จึงไม่เสถียรบนพื้นผิวโลหะมันวาว

พื้นผิวสะท้อนแสงสามารถเปลี่ยนแปลงปริมาณแสงที่ตกกระทบตัวรับได้เมื่อมุมหรือตำแหน่งเปลี่ยนไป ทดสอบพื้นผิวและรูปทรงจริง อาจจำเป็นต้องใช้มุมการติดตั้ง การจัดเรียงทางแสง หรือเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันหลังจากประเมินการใช้งานแล้ว

การหาค่าเฉลี่ยช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการทำซ้ำได้เสมอหรือไม่

การหาค่าเฉลี่ยช่วยลดความผันแปรแบบสุ่มที่ไม่สัมพันธ์กันได้ แต่ไม่สามารถขจัดความคลาดเคลื่อนหรือข้อผิดพลาดที่เป็นระบบได้อย่างน่าเชื่อถือ และอาจลดความชัดเจนของลักษณะเฉพาะขนาดเล็กบนชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ ควรเปรียบเทียบการตั้งค่าที่ความเร็วการผลิตที่ต้องการ

ควรตรวจสอบเซ็นเซอร์บ่อยแค่ไหน

กำหนดช่วงเวลาตรวจสอบโดยพิจารณาจากความเสี่ยงของกระบวนการ การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ สภาพแวดล้อม และประวัติการบำรุงรักษา ตรวจสอบอีกครั้งหลังการติดตั้งเปลี่ยนแปลงหรือเปลี่ยนเซ็นเซอร์ การตรวจสอบอ้างอิงในช่วงเวลาการผลิตที่กำหนดจะช่วยให้ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงก่อนที่จะส่งผลกระทบต่อล็อตใหญ่

ควรส่งอะไรให้ซัพพลายเออร์เพื่อการทดลองใช้งานที่มีประโยชน์

โปรดระบุชิ้นส่วนตัวอย่าง ภาพวาด ค่าความคลาดเคลื่อน ความแปรผันของพื้นผิว ข้อจำกัดในการติดตั้ง ความเร็วสายการผลิต รายละเอียดของตัวควบคุม และกฎการตัดสินใจที่ต้องการ ขอข้อมูลการวัดดิบและการตั้งค่าทั้งหมดเพื่อให้สามารถจำลองการทดลองบนเครื่องจักรได้