Optische Messtechnik / Messtaster
Messung der Exzentrizität
Bei der Suche nach der besten Methode zur Messung der Exzentrizität sind mehrere wichtige Faktoren zu berücksichtigen, darunter sowohl die Genauigkeit als auch die Geschwindigkeit, da der Sensor ausreichend schnell reagieren muss, um die Änderung zu erfassen und die Installationsumgebung. Die Auswahl von Geräten, die Ihren Anforderungen nicht angemessen entsprechen, kann zu unzureichender Präzision und erhöhten Arbeitsstunden während der Produktion führen. Kontaktieren Sie uns für ein persönliches Beratungsgespräch mit unseren Experten.
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Exzentrizitätsmessung mit einem reflektierenden Sensor
Bei Messung der Exzentrizität mit einem reflektierenden Sensor, wird die Abweichung der Form eines Objekts von einem idealen Kreis oder einer idealen Drehung überwacht, indem bestimmt wird, wie weit das Objekt von der Drehachse abweicht. Unabhängig von der Art des verwendeten Sensors bleibt das Messprinzip dasselbe: Der Scanner misst verschiedene Punkte entlang der Drehung des Objekts, misst den Abstand zwischen der Oberfläche und dem Sensor und erstellt ein Profil der Oberfläche.
Dieses Profil wird später analysiert, um die maximalen und minimalen Radien des Objekts zu bestimmen, was auf Exzentrizität hinweist. Reflektierende Sensoren bieten eine hohe Präzision, die für Anwendungen, die enge Toleranzen erfordern, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie sowie in der Präzisionsfertigung, von entscheidender Bedeutung ist. Allerdings sind nicht alle reflektierende Sensoren für alle Arten von Oberflächen geeignet.
Der Laser wird auf den Scheitelpunkt des Kreises gerichtet, um mit hoher Abtastrate Abstandsschwankungen zu erfassen. Die Messung muss mit einer Abtastfrequenz von mindestens dem Zehnfachen der Rotationsgeschwindigkeit erfolgen. Der Fehler nimmt zu, wenn die Walze einen kleineren Durchmesser aufweist, da sich der Scheitelpunkt aufgrund des Rundlauffehlers axial verschiebt.
Exzentrizitätsmessung von Walzen
Konfokaler Wegmesssensor Modellreihe CL-3000
Messung der Exzentrizität an einem Punkt mit einem 1D-Lichtbandmikrometer
Durchlichtsensoren senden Licht von einem Sender zu einem Empfänger und sammeln Daten, indem sie Unterbrechungen oder Verschiebungen im Licht aufgrund der Anwesenheit eines Objekts messen. Schwankungen in den Spitzenwerten können verwendet werden, um die Exzentrizität zu bestimmen. Im Gegensatz zu reflektierenden Sensoren führen Durchlichtsensoren stabile Messungen in Umgebungen mit starken Vibrationen und/oder Produktneigung durch.
Abweichungen in der Kantenposition der Walze werden mit einer sehr hohen Abtastrate erfasst. Die Messung muss mit einer Abtastfrequenz von mindestens dem Zehnfachen der Rotationsgeschwindigkeit erfolgen.
Exzentrizitätsmessung von Motorwellen
Optisches LED Lichtbandmikrometer Modellreihe LS-9000
Messung der Exzentrizität an mehreren Punkten mit 2D-Durchlichtsensoren
Die Messung der Exzentrizität mit Durchlichtsensoren erfolgt, indem ein Objekt zwischen einem Lichtsender und einem Lichtempfänger des Messsystems hindurchgeführt wird. Das Objekt wird in der Regel senkrecht zum Lichtstrahl um seine Längsachse (die von der geometrischen Achse versetzt ist) gedreht.
Abhängig von der Art des Sensors, den Sie zur Messung der Exzentrizität verwenden, misst das System entweder den Schatten des Objekts, seine Silhouette oder die Kanten in einer einzigen Sichtlinie. Wenn sich das Objekt dreht, ändert sich die Silhouette im Sichtfeld des Empfängers. Diese Veränderungen werden erfasst und zu einem Oberflächenprofil zusammengestellt. Die Exzentrizitätsmessungen werden aus der Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Radius abgeleitet, die während der Drehung erfasst werden.
Zur Ermittlung der Exzentrizität werden über ein Bild, das im 2D-Projektionsverfahren aufgenommen wurde, an mehreren vorgegebenen Punkten Schwankungen ausgemacht. Es können auch Rundlaufabweichungen von V-Nuten und Überständen gemessen werden. Mehrere Größen können gleichzeitig aufgrund der 2D-Aufnahme vermessen werden, was zu einer Zeiteinsparung führt.
Exzentrizitätsmessung von Schwammwalzen
Inline Profilprojektor Modellreihe TM-X5000
Was ist Exzentrizität?
Im Rahmen des Engineerings, der Komponenten- und Teilefertigung sowie der Qualitätskontrolle bezieht sich Exzentrizität auf eine Abweichung von der kreisförmigen Drehbahn. Da der Drehmittelpunkt vom geometrischen Mittelpunkt versetzt ist, wird impliziert, dass die Exzentrizität das Maß für die Nichtkonzentrizität der Form eines Objekts oder seiner Drehung ist. Das Maß der Exzentrizität ist der Abstand zwischen dem theoretischen Zentrum des Objekts und dem Zentrum, das durch seine physikalischen Eigenschaften bestimmt wird.
In der Messtechnik, insbesondere in der Qualitätskontrolle, wird die Messexzentrizität aus der Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Radius abgeleitet, die von der Rotationsachse zur Objektoberfläche gemessen wird. Die Messung der Exzentrizität ist für alle zylindrischen Teile und Komponenten von entscheidender Bedeutung, unabhängig davon, ob sie konstruktionsbedingt exzentrisch sind oder nicht.
Was wird benötigt, um die Exzentrizität zu messen?
Wie bei allem anderen in der Messtechnik erfordert auch für präzise Messungen präzise Geräte. Die Messung der Exzentrizität erfordert jedoch auch eine Kombination von Verfahrensmethoden, abhängig von der Art des Sensors und der Herangehensweise an die Messung.
So sind beispielsweise 2D-Triangulationssensoren in der Lage, den Abstand zwischen dem Sensor und der Oberfläche zu bestimmen, woraus sich die maximalen und minimalen Radien ableiten und die Exzentrizität quantifizieren lassen, und das Gleiche gilt für mehrfarbige konfokale Sensoren.
Durchlichtsensoren arbeiten zwar nach einem völlig anderen Prinzip, würden aber immer noch die gleichen Messungen durchführen, aber anstatt das Licht von einem Objekt zu reflektieren, würden sie den Schatten oder die Silhouette des Objekts verwenden, um die Exzentrizität zu quantifizieren.
Was sind einfache Möglichkeiten, Exzentrizität zu messen?
Die Messung der Exzentrizität im Maschinenbau und in der Teile- und Komponentenfertigung erfordert spezifische und präzise Messungen. Diese können mit relativer Präzision von Hand ausgeführt werden. Der Prozess ist jedoch eher langwierig, zeitaufwändig und anfällig für Fehler und Oberflächenbeschädigungen.
Die Automatisierung des Prozesses beseitigt mit berührungslosen, hochpräzisen Messsystemen fast alle oben genannten Bedenken, spart Zeit und reduziert Fehler.
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