Измерение деталей в движении: выдержка 35 мкс

Деталь, идущая по конвейеру, за время экспозиции успевает сместиться. Если это смещение соизмеримо с допуском, контур размывается и граница определяется хуже. Выдержка 35 мкс — способ сделать смещение пренебрежимо малым без остановки линии. Ниже — расчёт величины смещения для типичных скоростей и границы, за которыми метод требует другой схемы.

Расчёт смещения за выдержку

Смещение равно произведению скорости на время выдержки. При 35 мкс:

Таблица расчётная: смещение = скорость ÷ 60 000 000 × 35 мкм. Это не измеренные значения, а арифметика.

Как читать эти числа

Смещение нужно сравнивать не с размером детали, а с допуском на контролируемый размер и с величиной пикселя. Головка HM-1006 при поле φ6 мм имеет повторяемость ±0,05 мкм; при скорости 120 м/мин смещение за выдержку в тысячу раз больше этой величины. Это не означает, что измерение невозможно: смаз контура влияет на обе границы одинаково, и габаритный размер смещённого контура остаётся близким к истинному. Ошибка растёт там, где границы имеют разную ориентацию: на отверстиях, на малых радиусах, на углах.

Где движение портит результат

• Малые элементы. Чем меньше элемент, тем большую долю от его размера составляет смаз.
• Косые и радиусные участки. Смаз вдоль направления движения размывает границу несимметрично.
• Угловые размеры. Погрешность положения вершины угла растёт быстрее, чем погрешность линейного размера.
• Детали с вибрацией. Если деталь колеблется, а не движется равномерно, эффективное смещение больше расчётного.

Почему нужна телецентрическая оптика

В движение входит не только перемещение вдоль линии, но и изменение высоты: деталь качается на ленте, лента имеет биение. Обычный объектив меняет увеличение с изменением удалённости, и качание высоты становится ошибкой размера. Двусторонняя телецентрическая схема держит увеличение постоянным, поэтому вертикальная составляющая движения перестаёт влиять на результат. О принципе — в статье что такое телецентрический объектив.

Синхронизация по датчику

Кадр берётся по сигналу датчика presence детали, а не непрерывно. Это значит, что деталь должна находиться в поле в момент срабатывания; настройка задержки от датчика до экспозиции — часть пусконаладки. Порядок интеграции и выдачи данных — в статье интеграция онлайн-калибра с ПЛК и сортировкой.

Когда короткой выдержки недостаточно

Если требуемая точность не достигается при рабочей скорости, варианта два: снизить скорость на участке контроля или перейти к схеме с импульсной подсветкой, где эффективная выдержка задается вспышкой, а не затвором. Второе требует отдельного согласования по ресурсу подсветки. Для непрерывного диаметра круглых изделий вместо кадровой схемы уместнее калибр LM-1030 с частотой 2400 измерений в секунду.

FAQ

35 мкс — это выдержка затвора или длительность вспышки?

В спецификации серии HM это выдержка, с которой головка снимает кадр; значение приведено для штатного режима работы головки на линии. Для других режимов значение нужно уточнять в документации на конкретную модель.

Нужно ли останавливать линию для измерения?

Нет, для штатных скоростей конвейера выдержка достаточно коротка. Остановка требуется только в случаях, когда контролируемый допуск сопоставим со смещением за выдержку.

Влияет ли ускорение и вибрация?

Да. Расчёт выше предполагает равномерное движение. Дрожание детали или биение ленты увеличивают эффективное смещение, поэтому оснастка, фиксирующая деталь, входит в точность результата.

Можно ли измерять отверстия на движущейся детали?

Можно, но погрешность границы отверстия выше, чем у наружного габарита: смаз действует на обе стороны контура отверстия, и вклад в малый размер относительно больше.

Что происходит при превышении скорости?

Результат не «ломается» сразу: растёт погрешность границ, и в первую очередь это видно на малых и угловых элементах. Порог определяется допуском, а не скоростью самой по себе.

Зависит ли выдержка от модели головки?

Значение 35 мкс приведено для серии HM. Поля различаются, и вместе с полем меняется размер пикселя в пересчёте на деталь, поэтому для каждой модели порог скорости по точности свой.