無(wú)損在線測(cè)徑儀采用光電非接觸測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)線上的棒材、管材、線纜等產(chǎn)品的外徑尺寸進(jìn)行不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這種設(shè)備不僅避免了接觸式測(cè)量可能造成的產(chǎn)品表面損傷,還能通過(guò)高頻率數(shù)據(jù)采集、多軸測(cè)量組合和間距可調(diào)式設(shè)計(jì),靈活適應(yīng)多種規(guī)格產(chǎn)品的檢測(cè)需求,顯著提升了生產(chǎn)質(zhì)量與效率。
1、無(wú)損在線測(cè)徑儀的核心特點(diǎn)
無(wú)損在線測(cè)徑儀作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備,其核心價(jià)值在于能夠在不接觸被測(cè)物的前提下,實(shí)現(xiàn)高精度、高頻率的尺寸測(cè)量,并輕松應(yīng)對(duì)多規(guī)格、多形態(tài)產(chǎn)品的檢測(cè)需求。
非接觸測(cè)量,保障產(chǎn)品完整性:光電非接觸式測(cè)量原理從根本上杜絕了因機(jī)械接觸導(dǎo)致的產(chǎn)品表面劃傷、磨損或形變,尤其適用于高光潔度表面、高溫材料(如高達(dá)1000℃以上的熱軋鋼)、軟質(zhì)材料(如線纜、塑料管)等易損或特殊工況的檢測(cè)。
高頻測(cè)量與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,適應(yīng)高速生產(chǎn)節(jié)奏:現(xiàn)代測(cè)徑儀的測(cè)量頻率可達(dá)500Hz/2000Hz,即每秒可完成500/2000次測(cè)量。這意味著即使在產(chǎn)線速度高達(dá)100米/秒時(shí),也能實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)的檢測(cè)間隔(例如,2000Hz頻率下,檢測(cè)間隔為5厘米),確保無(wú)漏檢,能捕捉到瞬時(shí)的尺寸波動(dòng)。針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的物料抖動(dòng),測(cè)徑儀引入了電子快門技術(shù),多路同步技術(shù)等,有效消除了抖動(dòng)測(cè)量誤差,保證了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
多規(guī)格檢測(cè)的靈活性:根據(jù)不同的需求,研制了多種型號(hào)的測(cè)徑儀,各種規(guī)格的外徑尺寸均可找到相應(yīng)型號(hào)的測(cè)徑儀,甚至可以定制。大直徑測(cè)徑儀采用了間距可調(diào)雙測(cè)頭技術(shù),對(duì)于多規(guī)格多尺寸大直徑的產(chǎn)品而言,可隨時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)光電測(cè)頭來(lái)應(yīng)對(duì)規(guī)格多變的生產(chǎn)線,顯著提高了設(shè)備的利用率和性價(jià)比。
2、測(cè)徑儀的技術(shù)原理與系統(tǒng)構(gòu)成
理解無(wú)損在線測(cè)徑儀的技術(shù)原理與系統(tǒng)構(gòu)成,有助于更深入地把握其如何實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)的測(cè)量。
2.1、基本工作原理
測(cè)徑儀的核心測(cè)量基于光學(xué)幾何與光電轉(zhuǎn)換原理。其基本工作流程如下:
平行光投射:發(fā)射鏡頭內(nèi)的點(diǎn)光源發(fā)出的光,經(jīng)過(guò)透鏡組后形成一束物方遠(yuǎn)心平行光束。
陰影形成:當(dāng)被測(cè)物穿過(guò)此平行光束時(shí),會(huì)遮擋一部分光線。
光學(xué)成像與信號(hào)轉(zhuǎn)換:未被遮擋的平行光進(jìn)入接收鏡頭,經(jīng)透鏡系統(tǒng)聚焦后,通過(guò)一個(gè)光闌小孔在線陣CCD芯片上成像。被測(cè)物遮擋的部分在CCD上形成一個(gè)邊界清晰的陰影。
信號(hào)處理與計(jì)算:CCD芯片將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。信號(hào)采集電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大和數(shù)字化處理。通過(guò)計(jì)算陰影所對(duì)應(yīng)的尺寸,即可得到被測(cè)物在該測(cè)量方向上的外徑值。
2.2、針對(duì)不同需求的系統(tǒng)配置
單軸測(cè)徑儀:是最基礎(chǔ)的配置,僅在一個(gè)方向上測(cè)量外徑。適用于對(duì)圓度要求不高或主要關(guān)注單一方向尺寸的場(chǎng)合。
多軸測(cè)徑儀(雙軸及以上):將多組測(cè)頭(如八組)圍繞被測(cè)物呈一定角度(如22.5°)分布,可同時(shí)獲取同一截面多個(gè)方向的外徑尺寸。這不僅能夠計(jì)算出產(chǎn)品的極大直徑、極小直徑、平均直徑,還能實(shí)時(shí)評(píng)估橢圓度,并繪制出截面形狀圖,全面監(jiān)控產(chǎn)品幾何質(zhì)量。多軸設(shè)計(jì)還具有高冗余性,即使某一軸發(fā)生故障,其他軸仍可繼續(xù)工作,保證生產(chǎn)不中斷。
大直徑測(cè)徑儀:對(duì)于直徑較大的管材或棒材,采用間距可調(diào)的雙鏡筒測(cè)頭組合。兩套測(cè)頭分別測(cè)量被測(cè)物的兩個(gè)邊緣尺寸(A1和A2),再將這兩個(gè)尺寸與兩個(gè)測(cè)頭之間的固定凈間距(B)相加,即可得出整個(gè)外徑尺寸(D=A1+A2+B)。通過(guò)自動(dòng)調(diào)整測(cè)頭間距,一臺(tái)設(shè)備即可滿足多種規(guī)格大直徑產(chǎn)品的檢測(cè)需求。
旋轉(zhuǎn)測(cè)徑儀:安裝單組或多組測(cè)頭,可進(jìn)行擺動(dòng)式測(cè)量,亦可進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)測(cè)量。
2.3、系統(tǒng)組成概覽
一套完整的在線測(cè)徑儀系統(tǒng)通常包含以下單元:測(cè)徑儀本體、工控機(jī)及測(cè)控軟件、支架、外接顯示屏等,除測(cè)徑儀本體外,其他都可選配,除此外,還會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,安裝如冷卻防塵裝置等系統(tǒng),確保測(cè)徑儀的穩(wěn)定運(yùn)行。
3、測(cè)徑儀的應(yīng)用價(jià)值
提升產(chǎn)品質(zhì)量與一致性:通過(guò)實(shí)時(shí)、100%全檢替代人工抽檢,能立即發(fā)現(xiàn)尺寸超差并報(bào)警,使操作人員可及時(shí)調(diào)整軋機(jī)或模具,從源頭減少?gòu)U品率,確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。對(duì)于高溫軋材等傳統(tǒng)手段難以檢測(cè)的場(chǎng)景,意義尤為重大。
提高生產(chǎn)效率與自動(dòng)化程度:測(cè)量過(guò)程完全自動(dòng)化,無(wú)需停機(jī),保障了連續(xù)生產(chǎn)的流暢性。部分測(cè)徑儀(如線纜用)具備PID調(diào)節(jié)功能,可將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)外徑的自動(dòng)閉環(huán)控制,進(jìn)一步提升自動(dòng)化水平。
降低綜合成本與改善工作安全:減少了原材料浪費(fèi)和次品率。同時(shí),將操作人員從高溫、高速等危險(xiǎn)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)解放出來(lái),在安全的控制室內(nèi)即可監(jiān)控生產(chǎn),提升了勞動(dòng)安全。
結(jié)語(yǔ)
無(wú)損在線測(cè)徑儀憑借其非接觸、高精度、高速度的技術(shù)特性,以及通過(guò)多軸組合和間距可調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的多規(guī)格檢測(cè)靈活性,已經(jīng)成為提升現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化水平和產(chǎn)品質(zhì)量控制能力的關(guān)鍵工具。它能有效幫助企業(yè)在降低生產(chǎn)成本、保障人員安全的同時(shí),實(shí)現(xiàn)精益化生產(chǎn)。