Precisie verhogen: Geavanceerde hoogtemeters voor ongeëvenaarde nauwkeurigheid

Of u nu praat over meetcontroles in de kwaliteitsruimte of een snelle, nauwkeurige controle op de werkvloer, hoogtemeters blijven een van de meest nuttige hulpmiddelen in de meetkunde vandaag. We zijn allemaal bekend met de basismetingen die door een hoogtemeter genomen worden, maar veel van de hedendaagse nieuwe instrumenten kunnen presteren met bijna coordinate measuring machine (CMM) mogelijkheden met vergelijkbare nauwkeurigheden tot hun CMM grote broer. Er is geen vervanging voor de CMM, maar het hebben van een multipurpose hoogtemeter die vergelijkbare taken kan uitvoeren, kan een CMM besparen voor de meer ingewikkelde en kritieke kwaliteitscontroles.

Een hoogtemeter doet precies wat de naam aangeeft – het meet hoogte. Een schuif met een meetstylus beweegt relatief tot een meetschaal op een balk langs een enkele verticale as nominaal loodrecht op een referentiavlak op de instrumentbasis.

Hoogtemeters worden gebruikt op een graniet oppervlakteplaat om te meten en/of te scriberen onderdeelkenmerken vanaf een datumvlak. Een scriber, testindicator, tastvoel of CMM-stijl voel wordt gebruikt om het gemeten kenmerk te lokaliseren. Hoogtemeters zijn een nuttig instrument voor kwaliteitscontrole en hun mogelijkheden blijven toenemen.

Er zijn drie basistypen hoogtemeters: Vernier, dial en digitaal.

Voor basis hoogtemeting met de schuif, zijn allemaal goede tools, maar digitaal is waar de meeste vooruitgang wordt geboekt. Verbeteringen omvatten hogere resolutie en nauwkeurigheid, temperatuurcompensatie, en de mogelijkheid om rechtmatigheid, dwarsheid, vlakheid en hoeken te meten.

Hogere resolutie, nauwkeurigheid en 2D meting

Nieuwe encoders staan toe voor een hogere resolutie in de hedendaagse meters. Robuuste constructie verhoogt ook het potentieel voor hogere nauwkeurigheden, echter, naarmate de stabiliteit van de meter toeneemt, neemt ook het gewicht toe. Normaal maakt dit het moeilijk om de meter te schuiven door verhoogde wrijving. Om te compenseren, hebben sommige eenheden een pneumatische zweefoptie waarmee de hele samenstelling op een luchtkussen kan zweven met de druk op een knop.

Meest standaard meettoepassingen gebruiken de hoogte, gaten en dikte kenmerken. Nieuwere meters kunnen nu diameters meten, gat-tot-gat afstanden, piekmetingen van afgeronde oppervlakken en de meeste afstanden tussen meetcombinaties.

Laten we zeggen u heeft een tekening die een 2D meting vereist. Typisch zou dat een CMM vereisen, maar met een hoogtemeter 2D meetfunctie, kunt u misschien dat type toepassing hanteren met een nieuwere high-end digitale hoogtemeter. De mogelijkheid om diagonale metingen te doen kan gedaan worden door het onderdeel 90 graden te draaien en simpelweg dezelfde punten te meten – iets wat alleen multi-as eenheden zoals CMM's of optische systemen voorheen konden uitvoeren.

Eén toepassing waar basis hoogtemeters moeite mee hebben is afstand tussen middens. Deze uitdaging was overwonnen toen de hoogtemeter met berekeningskracht geïntroduceerd werd. Dit stelt de hoogtemeter in staat om het hoogste en laagste punt binnen een sweep te memoriseren. Deze hoogtemeter is nog steeds een 2D meter, maar pieken en dalen kunnen ook gemeten of opgeslagen en herroepen worden met de druk op een knop. De balvoel kan uitgeweisseld worden met kleinere om smalle sleuven te bereiken. Meeste hoogtemeters met een scriber zijn gebruikt om trappen of hoogten die omhoog gericht zijn te meten. Het meten van de onderkant van een sleuf of goot was niet echt een optie totdat een balvoel gecombineerd met een microprocessor om de bal diameter te compenseren geïntroduceerd werd, wat het proces van het meten van afstanden zoals middelpunt-tot-middelpunt sneller en gemakkelijker maakte.

Overige metingen

Vlakheid, toleranties en hoeken: Een horizontale vlakheid kan gemakkelijk gemeten worden door op een vlakheidsknop te drukken, in contact te komen met een boven- of onderoppervlak en vervolgens het onderdeel of de hoogtemeter horizontaal te scannen/schuiven.

Gemakkelijk te lezen go/no-go tolerantie displays maken het minder waarschijnlijk dat operators problemen over het hoofd zien. Ze kunnen ingesteld worden als een direct leeswaarde of vergelijkingstype wat de afwijking van nul vanaf een master zou zijn.

Veel kwaliteitscontroles vereisen hoekmeting. Met speciale voelen of een horizontale offset, is dit type meting mogelijk op de meeste nieuwe hoogtemeters. Het onderdeel wordt op de hoogte gemeten zoals gebruikelijk, maar dan horizontaal verplaatst en de hoogte opnieuw gemeten. Het verschil in hoogtes wordt gekoppeld met de ingevoerde offsetafstand om de hoek te berekenen.

Rechtmatigheid/dwarsheid: Sommige hoogtemetermodellen hebben de mogelijkheid om de output van lineaire verplaatsingsapparaten zoals indicators in te voeren. Vanwege deze input, zijn displays in staat om rechtmatigheid alsmede dwarsheid te tonen door de hoge-tolerantie dwarsheidsspecificatie van de meter.

Output en Data

Naarmate Industry 4.0 nadert, zijn er meer vereisten voor data-output in het algemeen en output in verschillende formaten. Sommige data wordt direct ingevoerd in spreadsheets of in statistical process control (SPC) software via USB en RS-232C. De data zelf is ook completer geworden en kan kenmerken omvatten zoals metingen, statistieken en tijdstempels. Statistieken kunnen ook auto-berekend en op scherm getoond of uitgevoerd naar een PC worden.

Nieuwere meters bieden manieren om eenvoudige programma's te creëren die een operator door vooraf gemeten punten leiden om te waarborgen dat dezelfde posities elke keer gemeten worden, zonder een meting over het hoofd te zien. Dit is nuttig voor onervaren operators. Omdat veel van deze meters op de werkvloer gebruikt worden, worden temperatuurcompensatiecoëfficiënten automatisch ingevoerd als een materiaaltype geselecteerd wordt, wat helpt de nauwkeurigheid in zwaardere condities te verbeteren.

Eerder gepubliceerd in Quality Magazine.