OHUTLEVYTUOTTEIDEN JA TYÖKALUJEN MITTAAMINEN



Samankaltaiset tiedostot
Keskeiset aihepiirit

PIKAOPAS PINNANKARHEUDEN MITTAUKSEEN

3D-kuvauksen tekniikat ja sovelluskohteet. Mikael Hornborg

Säteilijät - aallonpituusnormaalit Stabiloidut laserit rel. 543,5 nm λ 0

OSA A. MITTATOLERANSSIT

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V

Koneistusyritysten kehittäminen. Mittaustekniikka. Mittaaminen ja mittavälineet. Rahoittajaviranomainen: Satakunnan ELY-keskus

Objective Marking. Taitaja 2014 Lahti. Skill Number 603 Skill Koneistus Competition Day 1. Competitor Name

PROJECT X. 2D tarkastuksen standardi Mittausteknologian edelläkävijä

Mittajärjestelmät ja mittasuositukset.

GeoGebran 3D paketti

UUDET TUOTTEET Laser Scan -mikrometri, kiinteä USB-näyttö LSM 5200

Ratkaisu: Maksimivalovoiman lauseke koostuu heijastimen maksimivalovoimasta ja valonlähteestä suoraan (ilman heijastumista) tulevasta valovoimasta:

6. Etäisyydenmittari 14.

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS


Luento 6: 3-D koordinaatit

Park systems XE-100 atomivoimamikroskoopin käyttöohje

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6

I Geometrian rakentaminen pisteestä lähtien

Tekijä Pitkä matematiikka Pisteen (x, y) etäisyys pisteestä (0, 2) on ( x 0) Pisteen (x, y) etäisyys x-akselista, eli suorasta y = 0 on y.

Luento 3: 3D katselu. Sisältö

Vanhankaupunginkosken ultraäänikuvaukset Simsonar Oy Pertti Paakkolanvaara

Jani Sipola & Timo Kauppi. Konenäkö putkiprofiilien dimensiomittauksissa

START Pääohjelma - arvojen asettaminen - keskipisteet - kierrenousujen ohjaus. Tokan reiän hionta

MATEMATIIKKA 5 VIIKKOTUNTIA. PÄIVÄMÄÄRÄ: 8. kesäkuuta 2009

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

VALONTAITTOMITTARIN KÄYTTÖ

Ympyrä 1/6 Sisältö ESITIEDOT: käyrä, kulma, piste, suora

testo 831 Käyttöohje

Laser FLS 90. Käyttöohje

Sustainable steel construction seminaari

OPTIIKAN TYÖ. Fysiikka 1-2:n/Fysiikan peruskurssien harjoitustyöt (mukautettu lukion oppimäärään) Nimi: Päivämäärä: Assistentti:

Taso 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste, suora

ZENITHTOO. Nopea, suuren volyymin CNC koordinaattimittauskone Suuren koon CNC mittauskoneet edullisesti

Tasogeometria. Tasogeometrian käsitteitä ja osia. olevia pisteitä. Piste P on suoran ulkopuolella.

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Työn tavoitteita. 1 Teoriaa

Valon diffraktio yhdessä ja kahdessa raossa

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

Suorat ja tasot, L6. Suuntajana. Suora xy-tasossa. Suora xyzkoordinaatistossa. Taso xyzkoordinaatistossa. Tason koordinaattimuotoinen yhtälö.

Ota tämä paperi mukaan, merkkaa siihen omat vastauksesi ja tarkista oikeat vastaukset klo 11:30 jälkeen osoitteesta

S OPTIIKKA 1/10 Laboratoriotyö: Polarisaatio POLARISAATIO. Laboratoriotyö

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016

Sovellutuksia Pinta-alan ja tilavuuden laskeminen Keskiö ja hitausmomentti

Gyroskooppilinjaus. PARALIGN Sylinterien linjaus nyt nopeammin ja tarkemmin

KOORDINAATTIMITTAUSKONEET JA KONEENOSIEN MITTAAMINEN COORDINATE MEASURING MACHINES AND MEASURING OF MACHINE COMPONENTS

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

Porausta tehdään erilaisilla työstökoneilla niin sorvissa, porakoneissa kuin koneistuskeskuksissa.

AKK-MOTORSPORT ry Katsastuksen käsikirja ISKUTILAVUUDEN MITTAAMINEN. 1. Tarkastuksen käyttö

kannet ja kotelot Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto

Vektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on

MATEMATIIKKA 5 VIIKKOTUNTIA

Avaruuslävistäjää etsimässä

Oppimateriaali oppilaalle ja opettajalle : GeoGebra oppilaan työkaluna ylioppilaskirjoituksissa 2016 versio 0.8

LED VALON KÄYTTÖSOVELLUKSIA.

Toisen asteen käyrien ja pintojen geometriaa Ympyrän ja pallon ominaisuuksia

Differentiaalilaskennan tehtäviä

Suorien ja tasojen geometriaa Suorien ja tasojen yhtälöt

Ensimmäinen osa: Rautalankamallinnus. Rautalankamallinnus

Suorakulmainen kolmio

Teoreettisia perusteita I

9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa

Tulevaisuuden teräsrakenteet ja vaativa valmistus. 3D-skannaus ja käänteinen suunnittelu

1.1 KOORDINAATTIMITTAUS PERUSKOULUTUS

PERUSMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

Luento 5: Stereoskooppinen mittaaminen

Juuri 3 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

2.1 Yksinkertaisen geometrian luonti

4.1 Kaksi pistettä määrää suoran

TDC-CD TDC-ANTURI RMS-CD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. TDC-CD_Fin.doc / BL 1(5)

SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa

Lego Mindstorms NXT. OPH oppimisympäristöjen kehittämishanke (C) 2012 Oppimiskeskus Innokas! All Rights Reserved 1

Luento 6: Tulostusprimitiivien toteutus

Työn tavoitteita. 1 Johdanto

AXIOMTOO Evoluution kehitysaskel koordinaattimittauskoneissa Introducing the Axiom too range of manual and CNC CMM's

1 TYÖNTÖMITTA. sisä mittakärjet tuuma-nonio lukitusruuvi. 1.1 Yleistä työntömitasta

7.4 PERUSPISTEIDEN SIJAINTI

1. Mittausjohdon valmistaminen 10 p

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

kannet ja kotelot Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto

Suunnitteluohjeita tarkkuusvalukappaleelle

UUDET TUOTTEET Pienoismittausjalusta

LEGO EV3 Datalogging mittauksia

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

d sinα Fysiikan laboratoriotyöohje Tietotekniikan koulutusohjelma OAMK Tekniikan yksikkö TYÖ 8: SPEKTROMETRITYÖ I Optinen hila

Tämä luku nojaa vahvasti esimerkkeihin. Aloitetaan palauttamalla mieleen, mitä koordinaatistolla tarkoitetaan.

Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.

LED - KORVAUSPOLTTIMOT

Avaruuden kolme sellaista pistettä, jotka eivät sijaitse samalla suoralla, määräävät

Mittaustekniikka (3 op)

Perusteet 5, pintamallinnus

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Transkriptio:

OHUTLEVYTUOTTEIDEN JA TYÖKALUJEN MITTAAMINEN Heikki Tikka 2005 TUOTEVAATIMUKSET, MITOITUSTAPA TUOTE TYÖKALUT JA KONEET MITTAUSTAVAT

PITUUDEN REALISOINTI c = λ f λ = c / f λ = HeNe Laserin aallonpituus 632 nm (0.6328 µm) teho alle 1 mw f = taajuus (stabiloitu), esim. 473 612 214,8 MHz c 0 = valon nopeus (tyhjössä) 2,997927 x 10 8 m/s (n. 300 000 km/s) LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Position displacement measurement Interferometer Optinen by HP akseli = Agilent 01 lähtein KARTION NURKKA interferometri palautuspeili

MITTAUSTEN TULEE OLLA JÄLJITETTÄVIÄ JA MITTAUSEPÄVARMUUDEN TUNNETTU MIKSI KALIBROIDA, MIKSI ±U PITÄÄ TIETÄÄ Yläraja +U -U TAVOITE Toleranssialue IT-aste Alaraja 1/10 1/5 1/3 +U -U U Heikki Tikka

SISÄLTÖ TUOTEVAATIMUKSET ja niiden MITOITUSTAPA - CAD malli (rautalanka, pinta, volyymi) - perinteinen piirustus - tolerointi: pituus (halkaisija), geometria (muoto, paikka, asento) ja peruselementit TUOTE - mitoitus Optinen ja akseli toleranssit - mitattavat piirteet: reiät (pyöeä, kulmikas, vapaa muoto), tasot, suorat, 3D-muoto - koko, etäisyys, kulma, kohtisuoruus, symmetria, 3-D muoto TYÖKALUT JA KONEET - suora kohteen mittaus, vinoon testikappaleen asentoon, mittaus - jonoleikkaimet (paikoitus), leikkain (pistin/tyyny), muotoilu - levytyökeskukset: paikoitus ja liikkeiden geometria, levyn kuljetus, revolverin asemointitarkkuus, muotoilu, suuntaissakset - profiilien leikkaus: laser, vesisuihku, plasma, nakerrus, tms - särmäyspuristin: kulmat, ( kohtisuoruus, takaisinjousto) suunta (evyn KARTION kuljetustapa), levyn asemointi (pituus) NURKKA

SISÄLTÖ MITTAUSTAVAT - kosketavin kärjin mittaaminen - videomittaus ja mikroskopia, endoskopia - viistokuvamittaus (telesentrisyys, resoluutio ja difraktiivinen optiikka ja strukturoitu valaistus - laserskannaus (kolmiomittaus ja autofokusoiva laser, yksipiste ja nauhaskannaus) - fokusoiva muodon mittaus kameralla (DFF Depth From Focus esim. Werth) - interferenssimikroskopia (Wyko) - kuitukärkikmkanturit: jotta videokuitukärkimittaus haluttu (Werth; 2 eri suuntaa), värähtelevä näkyy kuitu kamerassa. (ZEISS QMP) - holografia (Joensuun yliopisto) - pinnan laatu ja karheusmittarit: optiset ja koskettavat profilometrit KARTION (UBM) NURKKA

KAPPALEIDEN VAIKUTUS MITTAUKSEEN so: SUUNTAUKSEEN, TOLEROINTIIN, MITTAUSMENETELMÄÄN, SEKÄ TULOSTUKSEEN ON SUURI Kaksoiskaarevat pinnat Prismaattiset kappaleet KARTION NURKKA

KAPPALEIDEN VAIKUTUS MITTAUKSEEN so: SUUNTAUKSEEN, TOLEROINTIIN, MITTAUSMENETELMÄÄN, SEKÄ TULOSTUKSEEN ON SUURI Pyörähdyskappaleet Levymäiset kappaleet ja putket Muut KARTION NURKKA

RIIPPUMATON TOLEROINTI ja MITTAUSTAPA ISO 8015:1985 mukainen periaate Toisistaan riippumaton toleranssien tarkastaminen. Seuraavat kuvat havainnollistavat, että levyn paksuus, tai akselin halkaisija ei tarkoita samaa kuin levyn muoto tai akselin suoruus. Ns. Taylorin periaate, tulkilla tarkastaminen, oli päin vastainen menettely. Nykyisin on käytössä myös menorajan periaate, jolla voidaan samanaikaisesti tarkistaa useita geometrisia toleransseja kerralla ja Optinen myös siirtää akseli mittatoleranssin käyttämättä jäänyt osa muoto ja sijaintitoleroinnille. Pituus (halkaisija, paksuus) tarkoittaa 2-pistemittauksella saatua mittapisteiden välistä etäisyyttä. Pituus KARTION ei rajoita kappaleen muotoa kuten suoruutta, ympyrämäisyyttä tai tasomaisuutta. Myöskään NURKKApituusmittatoleranssi ei rajoita akselin suoruutta, leikkauksen ympyrämäisyyttä, eikä levyn tasomaisuutta.

VALMISTUSTAPA -> MITTAUSTAPA Mitattavan kohteen valmistustavan ja kokoonpanon tunteminen auttavat kun päätetään mitä ja miten MITOITETAAN ja mitataan. Hyviä esimerkkejä koskettavasta mittauksesta ovat ovat akseli ja vaihdelaatikko ja käytetyt kiinnitystavat. Ruiskuvalukappaleiden muottitekniikka, jakosaumat ja keernojen käyttötapa auttavat ymmärtämään millaisia videomittauksen kannalta helppoja tai vaikeita reunoja on odotettavissa. Esim. Akselin valmistuksen vaiheitus: katkaisu, keskiöinti (sorvaus), sorvaus (kärkien välissä), hionta (kärkien välissä), kiilaurien jyrsintä (kiinnitys itseskittävillä leuoilla). Kukin kiinnitys ja koneen vaihto tarkoittavat eri laista virhettä kappaleen paikassa asetetaan ja suunnassa. hieman On siten odotettavissa, että hiotut ja sorvatut halkaisijat eivät vinoon ole samankeskisiä asentoon, eivätkä olakkaeiden paikat tai urat oikeissa kohdin. Molempien valmistusvaiheiden aikaiset halkaisijat ja olakkeiden paikat taas ovat kohta oikein. nurkasta Pitkät lietiöt korkeintaa kartiomaisia. Tämä juontaa kärkikiinnityksien erilaisuuksista etenkin jos kartiokuopat on sorvattu. Lisäksi kunkin koneen geometriset virheet ovat erilaiset kärkikorkeuksien ja johteiden liikesuuntien suhteen. KARTION NURKKA

VALMISTUSTAPA -> MITTAUSTAPA Koneistuskeskuskappaleen valmistaminen pyöröpöytää välillä kääntäen vaikeutta kohteen eri puolten saamista suunnatuksi ja samaan kordinatistoon. Läpimenevät mutta eri puolilta koneistetut reiät ovat helposti ristissä. Pöydän kääntö tarkoittaa, että työstökoneessa on etsittävä kullekin kappaleasennolle uusi NCohjelman Optinen origopaikka. akseli Kiinnitin paikoittaa aihion aina omalla tarkkuudellaan, joten sen merkitys on myös suuri. Kiinnittäminen tuo mahdollisesti eroavuuksia, jotka johtuvat asetetaan ei hieman vain aihioista, mutta myös koneistajista ja heidän mahdollisuuksista käyttää samanlaista huolellisuutta ja esim. kiinitysvoimia. Aamuvuorossa, käytettäessä kylmää konetta, ensimmäisien kappaleiden mitat ovat helposti erilaisia kuin myöhemmin päivällä tasaisissa olosuhteissa ja lämminneellä koneella valmistetuissa kappaleissa oleva mitat. KARTION NURKKA

VALMISTUSTAPA -> MITTAUSTAPA Ohuehkon levymäisen työkasppaleen tasohionta magneettitasolla kopioi kiinnityspinnan muodon hiottavalle puolen. Tasomagneettipöydällä on suuri voima, ja se taivuttaa kappaletta. Pyöreän muodon sorvaus ja hionta 2-, 3- tai 4-leukaistukassa (kiinnitysvoimat) tuottavat vastaavan muodon (vrt. tasapaksu kappale) Holkkimaissa kappaleissa erilaiset reiät eli ainevahvuusmuutokset aiheuttavat muotovirheitä. Kierteitys nostaa pinnan ylös reiän vierellä olevasta tasosta, jolloin esim. tiivistepinta voi vuotaa. KARTION NURKKA

VALMISTUSTAPA -> MITTAUSTAPA Koska kappaleet koostuvat aina 3D-muodoista, eli piirteistä (feature), tulisi kaikki geometriapiirteet mitata pintoina. Tällaisia pintoja ovat mm. taso, lieriö, kartio, pallo, 3D-pinnat (esim. viivoitin ja nurbs-pinnat), kierre ja evolventti. Pinta voidaan kuvata matemaattisesti monin tavoin, mutta mittauksissa sitä edustaa joukko pisteitä. Mikäli pisteiden määrä on äärettömän suuri, on pinnasta Optinen saatavissa akseli totuudenmukainen ja oikea kuva. On hyvä huomata, että pintoja eivät ole esim. piste, kaari, ympyrä, ja suora. Näitä 2D-geometrioita tosin hyvin usein tyydytään pitämään riittävinä geometrioina työkappaleen pintoja mittattaessa. Tyydytään 2D-geometrian mittaamiseen todellisten 3D-piirteiden sijasta. Tällöin on oltava huolellinen, vinoon jopa asentoon, varovainen, sillä piste, suora tai ympyrä voidaan laskea (projisioida) ja tulostaa mittauskoneen, tai kappaleen johonkin koordinaattitasoon (projektiotaso XY, XZ tai YZ), jollekin toiselle geometriapiirteelle, tai ilmoittaa mitatussa paikassa. Tästä syystä suositellaan mittauksen origon määrittämistä mahdollisimman lähelle työkappaleeseen, eikä jätettäväksi esim. mittauskoneen nollakohtaan. Kun em. projisiointi KARTION tehdään kauas origon mukaiseen projektiotasoon, voivat mittaustulokset NURKKA olla hyvin outoja ja siksi poikkeamat suuria.

HUONO PINNANLAATU PYÖRISTETTY- TAI VAJAA NURKKA RUISKUVALUKAPPALE MUOVIKUORISSA ON VAIKEITA PIIRTEITÄ MITATA TERÄVÄT/PYÖRIS- TETYT NURKAT KAKSOISKAA- REVA PINTA MATERIAALIN JOUSTO KAPEAT URAT KARTIOREIÄT JA -TORNIT MENETELMÄEROT JA -VAHVUUDET VÄRI, LIKA, KIILTO PIENET YKSITYIS- KOHDAT CCD kamera LASER HELLITYS/PÄÄSTÖ, LYHYET VIISTEET + KULMAT VAIKEA OLLA VARMA MISSÄ KOSKETUS ON TAPAHTUNUT H. Tikka

SUORAKAIDE- JA LIERIÖREIKÄ MITEN MÄÄRITELLÄÄN REIÄN KOKO SUUNTA, PAIKKA, MUOTO

TOLEROINTI MITOITUS SUUNNITTELIJAN TAPA VÄLITTÄÄ TIETOA GEOMETRISET TOLERANSSIT ISO 1101

GEOMETRISET TOLERANSSIT ISO 1101 MITTA: pituus (halkaisija): 2-pistemittaus, ei rajoita muotoa: suoruutta, ympyrämäisyyttä, tasomaisuutta ja kulma: on suoran, akselin, tason yleissuunta (LS) MUOTO: Optinen suoruus, akseli tasomaisuus,ympyrämäisyys, lieriömäisyys, profiili (tasossa, pinnalla) SIJAINTI: tarvitaan peruselementti tai -tit (ne on muototoleroitava erikseen), asento (yhdensuuntaisuus, kohtisuoruus, kulma-asento), sijainti (paikka, samankeskisyys, sama-akselisuus, symmetrisyys), heitto (kehän heitto, kokonaisheitto) MENORAJA: Yhdistettynä vanha Taylorin periaate ja nykyinen riippumaton tarkastus yhteensä

GEOMETRISET TOLERANSSIT ISO 1101

ETÄISYYS PNT 2 X-akseli 3D PNT 1 1D = X2-X1

VIRHEITÄ KIILAURASSA JA SEN MITTAAMISEN VAIKEUS Ulkoisen rajaelementin analyysi On selvitettävä: Miten kiilaura on valmistettu! kpl-koordinaatisto KIILAURAN VIRHEITÄ: - terän lastuama poikkileikkaus - uran leveys - uran syvyys, vaihtelu, vinous - terän paikka ei keskellä - avausliike ei akselin suunnassa - avausliike ei ole suora Kahden lähes yhdensuuntaisen (mutta kappalekoordinaatistossa vinon) seinän (= kiilaura) välimatka on kaikissa suunnissa lyhin etäisyys. Uran leveys on mitattava kohtisuoraan uran yli. Etäisyys voidaan laskea monella tavalla LS-analyysi TASO - TASO Suora - Suora Piste - Taso Piste - Suora Piste - Piste On selvitettävä: Miten oma ohjelma laskee etäisyyden!

SIJAINTI A Y 100 Ø 0.04 0.01 100 asetetaan 0.02 hieman LASKETAAN REIÄN SIJAINTI KAHDELLA TAVALLA Mittaustuloksilla: Poikkeamilla: X = 100.01 X = 0.01 Y = 100.02 Y = 0.02 Resultantti = (100.01 2 + 100.02 2 ) = 141.4426 (0.01 2 + 0.02 2 ) = 0.022 Nimellisresultantti oli 141.4214 Poikkeama 0.0212 SijaintitoleranssiNA 2 x 0.0212 = 0.042 2 x 0.022 = 0.044 B ø 0.04 A B => Reikä ei sijaitse toleranssialueella halk. 0.04 mm X H. Tikka

KAPPALEEN PIIRTEIDEN ERILAISIA MITTAUSMENETELMIÄ a) koskettava mittauskärki, b) kuitukärjen kosketus videomittauksella, c) laserilla pisteen etäisyys pinnalta, d) 2D-reunojen videomittaus kuvankäsittelyohjelmalla, e) valitun alueen etäisyys kameran suunnassa videokuvan automaattitarkennuksella, f) 3D-pinnan pyyhkäisy videokuva-alan automaattitarkennuksella (DFF Depth From Focus)

KOSKETTAVA MITTAUS

KMK - Koordinaattimittauskone Kone, liikkeet, asteikot, NC-ohjain. Referenssikoordinaatisto Mittauspäät, anturit ja mittauskärjet, pisteiden rekisteröinti Tietokone, verkko Heikki Tikka -03 Mittausohjelmisto, kappaleohjelmat tulosteet

MONIANTURIMITTAUS "Kerralla valmiiksi" on paras tapa myös mittauksissa. Riittää kun mittaaja osaa käyttää yhtä konetta, tutustuu kerran piirustuksiin, tekee mittaussuunnitelman, valmistelee kiinnittimen, optiset ja mekaaniset anturi ja kärkiyhdistelmät, kalibroi koneen kameran, laserin ja mittauskärjet, kiinnittää kappaleen, suuntaa sen, tekee mittausohjelman, mittaa ja määrittelee tulostuksen. LASER CCD-Kamera Koskettava TP200

VIDEOMITTAUKSEN ERO KOSKETTAVAAN LS suora 50 skanatun perusteella Mikä on reunan paikka ja suunta? Pinnan muodon vaikutus optiseen ja koskettavaan mittaukseen. Kärjen halkaisija 0.3 mm en koko 0.3 x 3 mm Field of View kuvan koko 0.6 x 0.5 mm 10 x linssillä, resoluutio n. 0.8 µm

KOSKETTAVAN JA VIDEOMITTAUKSEN EROJA Videomittauksessa mitataan ympyröidyt reunat. Koskettavassa mittauksessa mitataan kappaleen pintoja! MITATAAN AIVAN ERI ASIOITA! TULOKSET OVAT HELPOSTI ERILAISET!

KOSKETTAVA MITTAUS: MEKAANINEN, VOIMA, KITKA, TAIPUMA, KÄRJEN SÄDEKORJAUS Mittaustulos: Lasketaan koneen akselisuunnassa piste Konekoordinaatisto a) en pinta Mittaustulos: Lasketaan koordinaatiston suunnassa piste Mittaustulos: Lasketaan nimellistietojen avulla virhe ko. pisteessä koordinaatisto b) Nimellismuoto: nimellispiste ja -pintanormaali d)

VIDEOMITTAUS Esim. 768(H) x 572(V) koko 6.4 x 4.7 mm 2, pikseliväli 9 µm. 5 x linssi => resoluutio 1.7 µm, kuvakoko 1.3 x 1.0 mm 2 0.05 x linssi => resoluutio 170 µm, kuvakoko 130 x 100 mm 2 Väri ja MV kameroita, 256 harmaasävyä / pikseli

VIDEOMITTAUS 1) Tunnettu ja muutettavissa oleva suurennussuhde (CCD-resoluutio) yleensä zoom objektiivilla. Tosin tietyt portaat kalibroidaan esim.10 Optinen 2) Tyypillisintä akseli on kohteen reunojen mittaus XY-tasossa 3) Tarkennus kameraa liikuttamalla. Samalla määrittyy Z- koordinaatti (huomaa ero konenäkösovelluksiin) 4) Z-suunnan mittaus fokusoinnilla. Haetaan pinnalta maksimi kontrasti (maks ero CCD-harmaasävyissä)..

VIDEOMITTAUS 5) Fokuspiste tarkoittaa kiinteää etäisyyttä kappaleeseen (on myös säädettävä fokusetäisyys ala Werth). 6) Mittaus yleensä XY-tasossa. Kameran akseli Z- suunnassa. On olemassa nivellettyja istukoita, jolloin myös Optinen YZ-akseli ja XZ-, jopa ylöspäin vinot tasot mitattavissa 7) Syvyysterävyys hyvin pieni. Suurilla suurennoksilla alle mym luokkaa. (toisin kuin konenäkö, syy: näin Z- koordin mittaus / fokus on mahdollista) 8) Kuva-ala on pieni, joitain mm (toisin kuin konenäkö, jolloin kuva-ala ja syvyysterävyys ovat suuret) 9) Telesentriset linssit tulleet käyttöön 10) Valaistustavat mahdollistavat kappalekohtaisen kontrastin maksimoinnin. Paras valaistus on vastavalo.

VIDEOMITTAUS Koneen Z-liike ja paikka VALO VALO CCD ZOOM Kiinteä 3 x, 10 x, 50 x KIINTEÄ FOKUSOINTIETÄISYYS VALO ZEISS ECLIPSE VISCANvideomittauspää Calypso-ohjelmassa (2001) VALO KOHDE

VIDEOMITTAUS: RESOLUUTIO JA PIENI KUVA-ALA (Huom! Erot konenäköön) MAHR OMS 1000 (TTKK) Videomittauspää: 2 kpl CCD-kameraa Toisen kameran edessä kiinteästi 0.5x linssi Vaihdettavat linssit ovat: 3x ja 10x Kameroille tulevat suurennokset: Kamera/linssi 3x 10x Ref. (0.5x) 1.5x 5x Zoom 3x 10x Kameroilla 768 x 572 pikseliä Kameroiden resoluutio: Suurennos Kuvan koko Resoluutio Näkymä 16":n (mm x mm) (µm/pikseli) näytöllä 1.5x 4.5 x 3.4 5.9 n.75 kertainen 3x 2.2 x 1.6 2.8 n.150 kertainen 5x 1.3 x 1.0 1.7 n.250 kertainen 10x 0.6 x 0.5 0.8 n.500 kertainen Subpikseli-toiminnosta johtuen erotuskyky on n. 1/4 pikselin koosta (parhaimmillaan 10 x linssillä n. 0.2 µm).

VIDEOMITTAUS: REUNAN TUNNISTUS. VALAISU JA KOHTEEN ASENTO Harmaasävyaste Pyyhkäisy yli kappalereunan Yksittäinen piste Paikka (CCD-pikselijonossa)

VIDEOMITTAUS SUORAN SOVITTAMINEN LS suora 50 skannatun perusteella

VIDEOMITTAUS KAAREN SOVITTAMINEN CCD-Chip vertical 572 ja horizontal 756 pixeliä Tässä esimerkissä on 10 x linssi. Työetäisyys 50 mm (fokus): Zoom 0.5 x Zoom Field of View kuvan koko 0.6 x 0.5 mm 1.3 x 1.0 mm Resoluutio eli pixeliväli vastaa 0.8 µm 1.7 µm Kuvassa olevan mittauskärjen halkaisija on 0.3 mm (Zoom-kuva)

LASERPISTEEN ETÄISYYDEN MITTAUS: KOLMIOMITTAUS PERIAATE

LASER PISTEEN MITTAUS: JUOVA JA FOKUSOIVA MITTAUS

LASERSÄTEEN HEIJASTUMINEN KOHTEEN PINNALTA Virheet mittausja pintanormaalin suunnissa Sovitettu muoto Hajontaväli pintanormaalin suunnassa Mittauspisteet Maksimivirhe sisältäen satunnaiset- ja systemaattiset virheet Nimellismuoto

NURKAN MITTAUS Mitattavia kohteita ovat nurkat ja särmät ja profiilit sekä pinnan muodot melko pienellä alueella kuten 1.5 mm x 1.5 mm. laitteen tulisi pystyä erottelemaan yksityiskohtia, jotka ovat joitakin µm Mitattavia tarpeita on monilla eri alueilla kuten esimerkiksi: - työkalut ja niiden kuluminen, - lastuavat terät, - leikkaimet ja tyynyt, - paperin jälkikäsittelyssä suuntaissaksien leikkuureunan muoto ja kuluma, - virtausmittauksissa käytettyjen reikien reunakulumat, - ohutlevyjen leikkausjäljet, purseet ja - muovikappaleiden ultraäänihitsausvallit - kaikki pienet profiilit kuten esim. muovituotteissa

Valaisu vaakatasossa kohtisuoraan kameran optista akselia vasten KARTION NURKKA NURKAN MITTAUS VIISTOVALAISULLA JA VIDEOMITTAUSKONEELLA EI ONNISTU HELPOSTI Kamera on kiinteästi pystyasennossa, mutta liikuteltavissa X,Y,Zsuunnissa. Sen syvyysterävyys on lähes nolla. Kuva-ala on n. 0.6 x 0.5 mm, jolloin resoluutio CCD:llä 0.8 mikrometriä. Tarvittaisiin: - lisää syvyysterävyyttä = telesentrinen linssi - usempia mittauspisteitä = juovamatriisi -valaisu strukturoidulla juovilla difraktiivisella optiikalla

PINNAN MITTAUSTAPOJA KARTION NURKKA

VIISTOKUVAMITTAUSPERIAATE valaisu strukturoidulla juovilla difraktiivisella optiikalla KARTION NURKKA

NURKAN VIISTOKUVAMITTAUS VALAISTUS - Valaistuksen on tuotettava riittävä kontrasti, oltava tasainen, kylmä (kuituvalo), stabiili ja uusittava. Se riippuu kappaleesta, josta se heijastu mittauslaitteeseen - Valon suunta ja teho oltava säädettävä ja toistettavissa esim. ohjelmallisesti. - Halogeeni, stroboskooppi (ksenon), loisteputki, monimetalli, ledit. - Difraktiivinen optiikka. Strukturoitu valo, joka on intensiteetiltään ja geometrialtaan teräväreunaista muodostaen geometrisesti virheettömän kuvion kappaleen pinnalle. Tyypillisiä matriiseja ovat viivat, pisteet, samankeskiset ympyrät, yhdensuuntaiset viivat ja neliömäiset ristikot, Cray koodi

GFMesstecnik MikroCAD compact Alustava kustannusarvio on 50 000 euroa. Valmistaja saksalainen GFM ( GFMesstechnik GmgH).

Valaisu vaakatasossa kohtisuoraan kameran optista akselia vasten KARTION NURKKA

Valaisu vaakatasossa kohtisuoraan kameran optista akselia vasten KARTION NURKKA

GEOMETRIAVIRHEET JA ABBE :n VIRHE 3 x 6 +3 = 18 +3 = 21 KARTION NURKKA

PINNANKARHEUDEN VAIKUTUS MITTAUSTULOKSEEN Kärk i Kärki Karheus Ero Tunkeuma Työkappale KARTION NURKKA jotta Heijastunut haluttu valo Lankeava valo Kärki Mittapala Mekaaninen pinta Optinen pinta

MITTAUSTAPOJA Kosketusten lyhyet etäisyydet ja vähäinen pistemäärä vaikeuttavat suunnan ja paikan oikeaa mittausta. Monipistemittaus tuottaa luotettavan akselin paikan ja suunnan sekä muotopoikkeamat KARTION NURKKA

PINNANKARHEUDEN VAIKUTUS MITTAUSTULOKSEEN MIKROMETRIN TASOKÄRKIKOSKETUS KARTION NURKKA

PINNANKARHEUDEN VAIKUTUS MITTAUSTULOKSEEN KARTION NURKKA

MITTAUSPISTEMÄÄRÄT Geometriaelementti Matemaattinen minimipisteluku Mittaustekninen minimipisteluku Käytännön tavoite Edustava pisteluku Suora 20 Taso Ympyrä Pallo Lieriö 81 36 40 54 Kartio KARTION NURKKA 72

MITTAUSTAPOJA Minimi ulospiirretty ympyrä MC, maksimi koko Maksimi sisäänpiirretty ympyrä MI, pienin koko Satunnaisesti jakautuneet pisteet GAUSS ympyrä 4 pisteellä GAUSS ympyrä monella pisteellä Todellinen muoto suurennettuna KARTION NURKKA Erilaiset keskipisteet Joitain pyyhkäisy- eli skanningmittauspisteitä

KARTION NURKKA Arvatenkin olet sitä mieltä, että tasaiset muodot tarvitsevat vain vähän pisteitä àla Heino Wickert