Pomiar różnicowy grubości z systemem thicknessGAUGE
| TechnikaW produkcji płyt, arkuszy, taśm, folii oraz innych wyrobów z tworzyw sztucznych, szkła i metali ważna jest kontrola grubości. Pomiar ten pozostaje istotny również w przypadku nakładania różnego rodzaju powłok czy past, a także do wykrywania ubytków materiałów. Firma WObit proponuje zastosowanie precyzyjnych czujników firmy Micro-Epsilon, w tym kompletnego systemu do pomiaru grubości thicknessGAUGE.
Pomiar grubości z zastosowaniem czujników przemieszczenia to szeroki obszar zastosowań. Sensory tego rodzaju można podzielić na kontaktowe i bezkontaktowe, jedno- i dwustronne, niszczące oraz nieniszczące. Dwustronne pomiary grubości są przeprowadzane za pomocą co najmniej jednej pary czujników, które są zainstalowane razem na jednej osi. Ta para czujników mierzy cel synchronicznie. Różnica między wynikami pomiarów (C-A-B) określa grubość mierzonego obiektu.
Jednostronne pomiary grubości mogą być wykonywane wyłącznie za pomocą czujników bezdotykowych. W ten sposób obiekt docelowy jest mierzony tylko przez jeden czujnik, a mierzona staje się tylko część grubości obiektu docelowego (np. grubość warstwy) lub cała grubość obiektu pomiarowego.
Pomiary grubości są stosowane głównie w kontroli procesów i zapewnieniu jakości, np. do kontroli systemów wytłaczania lub 100% kontroli średnic rur.
Jednostronny pomiar grubości szkła opakowaniowego
W produkcji szkła opakowaniowego grubość ścianek i okrągłość butelek stanowią kluczowe cechy jakościowe. Dlatego parametry te muszą być kontrolowane w 100%. Wszelkie wadliwe pojemniki są natychmiast odrzucane i zwracane do wytopu szkła. Ze względu na wysokie prędkości przetwarzania i aby zapobiec uszkodzeniu butelek, wymagana jest szybka, bezkontaktowa procedura pomiarowa. Dwukanałowy konfokalny chromatyczny system pomiarowy ConfocalDT 2422 w połączeniu z czujnikiem IFS2406-10 firmy Micro-Epsilon idealnie nadaje się do tego zadania pomiarowego.
Pomiar różnicowy
Dobrą metodą na skontrolowanie grubości materiału jest wykonanie pomiaru różnicowego. Polega on na sprzężeniu dwóch synchronicznie działających ze sobą czujników i odejmowaniu mierzonych przez nie wartości od dystansu pomiędzy nimi. Dzięki takiemu rozwiązaniu, gdy obiekt mierzony porusza się wewnątrz pola pomiarowego, wartość mierzona nie zmienia się, ponieważ następuje stała kompensacja. Gdy na skutek ruchu obiektu wartość mierzona z jednego z czujników rośnie, to wartość mierzona z drugiego z czujników maleje proporcjonalnie tak, że wynik pozostaje niezmienny.
System thicknessGAUGE
Systemy thicknessGAUGE przygotowane są do pomiarów grubości materiału z dokładnością do ±0,75 μm, na ruchomej trawersie pozwalającej na ciągły pomiar poprzeczny materiału do szerokości 400 mm.
Ten w pełni zmontowany system składa się ze stabilnej ramy, na której zamocowano dwa optyczne czujniki odległości, wykrywające grubość mierzonego przedmiotu zgodnie z zasadą pomiaru różnicowego. Czujniki są idealnie dopasowane do siebie podczas montażu. Co więcej, kalibracja grubości w fabryce umożliwia bardzo precyzyjne pomiary grubości.
Oś liniowa przesuwa system czujników z pozycji bazowej do pozycji pomiarowej. Wzorzec pomiarowy do w pełni automatycznej kalibracji znajduje się w pozycji bazowej. Zadbano o w pełni automatyczną kalibrację, zintegrowane oprogramowanie oraz zasilanie na 24 VDC całego systemu, upraszczające wdrożenie na istniejących lub całkiem nowych rozwiązaniach.
Firma Micro-Epsilon oferuje cztery rodzaje systemów thicknessGAUGE:
- thicknessGAUGE C.L – wyposażony w laserowe czujniki triangulacyjne, doskonale sprawdza się w procesach wymagających dużej szybkości pomiaru przy dużych prędkościach. W serii thicknessGAUGE.laser stworzono dobrą relację ceny do wydajności, a jest ona preferowana do pomiarów grubości typowych powierzchni, takich jak tworzywa sztuczne, drewno i metale;
- thicknessGAUGE C.C – wyposażony w konfokalne chromatyczne czujniki przemieszczenia, które umożliwiają wykonywanie pomiarów z wyjątkową dokładnością i dużą szybkością. Ponadto ta innowacyjna technika pomiarowa pozwala na pomiary powierzchni odblaskowych i błyszczących, a także (pół)przezroczystych obiektów pomiarowych;
- thicknessGAUGE C.LP – wyposażony w laserowe skanery profili, rzutujące linię lasera na mierzoną powierzchnię. Linia ta kompensuje przechylenie paska i umożliwia uśrednianie profilu. Technika pomiaru z linijką laserową pozwala na pomiar grubości materiałów strukturalnych, takich jak powierzchnie tłoczone i płyty perforowane;
- thicknessGAUGE O.EC – wykorzystuje do pomiarów grubości combiSENSOR, zapewnia submikrometryczną dokładność i jednocześnie wysoką stabilność sygnału. CombiSENSOR łączy czujnik pojemnościowy z czujnikiem indukcyjnym wykorzystującym prądy wirowe. Obydwa czujniki mierzą z tej samej strony w kierunku aluminiowej rolki. Czujnik pojemnościowy wykorzystuje stałą dielektryczną materiału nieprzewodzącego do określenia odległości do górnej części celu, podczas gdy zintegrowany czujnik wiroprądowy wykrywa odległość do aluminiowego wałka. Różnica między obydwoma sygnałami określa grubość materiału.
W produkcji baterii i akumulatorów stosowana jest też specjalna wersja systemu, wyposażona w interferometry światła białego. Interferometry to przyrządy pomiarowe bazujące na zjawisku interferencji fal. Zasada działania opiera się na nakładaniu na siebie dwóch fal spójnych, co prowadzi do powstania obszarów wygaszania oraz wzmacniania drgań. Dzięki obserwacji powstających wzorów interferencyjnych możliwe jest uzyskanie bardzo dokładnych pomiarów. Metoda ta służy do pomiaru odległości i określania wymiarów przestrzennych badanego obiektu. W przypadku pomiarów grubości decydującą zaletę stanowi pomiar niezależny od odległości, w którym wartość grubości z dokładnością do nanometra jest osiągana nawet przy poruszających się obiektach.
Duży zakres pomiaru grubości umożliwia pomiar cienkich warstw płaskiego szkła i folii. Ponieważ interferometr światła białego współpracuje ze SLED w zakresie bliskiej podczerwieni, możliwy jest również pomiar grubości powlekanego szkła przeciwodblaskowego.
Pomiar grubości warstwy separatora w linii produkcyjnej
W odniesieniu do badania grubości powłoki baterii chodzi o przesuwanie granic precyzji. Jakość powłoki elektrod ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia wydajności przyszłych generacji akumulatorów. Aby wygenerować wyższą gęstość energii, procesy powlekania i kalandrowania muszą być wykonywane z najwyższą precyzją.
Kompaktowy system czujników thicknessGAUGE firmy Micro-Epsilon jest stosowany do pomiaru grubości powłoki separatora. Wyposażony w interferometr światła białego, system czujników wykrywa grubość zarówno folii, jak i powłoki, od grubości 10 μm.
Powlekanie folii akumulatorowej
Głównym wyzwaniem nowoczesnej produkcji akumulatorów jest wydajne powlekanie folii akumulatorowej. Szybki i precyzyjny pomiar grubości stanowi kluczowy czynnik na tym etapie procesu. Firma Micro-Epsilon opracowała rozwiązania do pomiaru i optymalizacji produkcji baterii.
Urządzenie thicknessGAUGE może być stosowane do pomiarów w stałym torze, np. do pomiarów na linii środkowej (grubość środkowa) lub do pomiarów grubości na krawędziach. Alternatywnie, system czujników może być również stosowany do pomiarów grubości w ruchu. Ze względu na swoją wszechstronność, czujnik thicknessGAUGE może być używany w przypadku folii powlekanych zarówno w sposób przerywany, jak i wzdłużny.
Niezależnie od tego, czy chodzi o folię aluminiową, miedzianą czy separującą (tworzywa sztuczne) – rozwiązania Micro-Epsilon obejmują je wszystkie! Oferowana technologia jest przełomowa dla całej branży akumulatorów.
Więcej informacji dotyczących czujników Micro-Epsilon oraz ich zastosowań można znaleźć na stronach www.wobit.com.pl, oraz www.micro-epsilon.pl. Zapraszamy również do kontaktu z naszymi specjalistami, którzy pomogą dobrać optymalne rozwiązanie.
P.P.H. WObit E. J. Ober s.c.
Dęborzyce 16
62-045 Pniewy
wobit@wobit.com.pl
tel. +48 61 22 27 422
fax +48 61 22 27 439
www.wobit.com.pl
