Zapouzdřené snímače Heidenhain s inovativní technologií True Image nabízejí zcela ostrý a čistý pohled na měřicí stupnici snímačů i v případě znečištění kapalinou a kondenzace v obráběcím stroji.
Motto „See with new eyes“ znamená, že díky optice odolné proti znečištění spolehlivě poskytují lineární a úhlové snímače řady LC a RCN vysoce přesné hodnoty polohy i bez použití stlačeného vzduchu, který se používá k ofuku pravítek. Díky tomu, že není nutný systém filtrace, umožňuje tato technologie také rychlejší instalaci snímačů, což výrazně ovlivňuje výši vlastních nákladů.
Druhy znečištění u měřicích zařízení
Abychom lépe pochopili výjimečnost technologie True Image, je třeba udělat krátkou exkurzi do problematiky znečištění u optických měřicích zařízení.
V zásadě můžeme rozlišit tři typy znečištění:
- znečištění blokující světlo,
- znečištění rozptylující světlo,
- znečištění odklánějící světlo.
V praxi se ovšem v naprosté většině případů jedná o kombinaci zmíněných tří typů. Každý z nich ale vyžaduje specifická technická opatření minimalizující negativní vliv na signály měřicích zařízení.
Typickým příkladem pro znečištění blokující světlo jsou větší částice, které zcela nebo z velké části blokují světelný paprsek, a tím dochází ke ztrátě informací (obr. 1). Způsob, kterým tento problém řeší odměřování Heidenhain, je například velmi velké snímací pole.
Nejznámějším příkladem znečištění, které světlo rozptyluje, jsou rozhodně otisky prstů, ale citlivá stupnice reaguje například na počáteční orosení a další tenké mastné filmy. Toto všechno snižuje kontrast dělení a zmenšuje velikost signálu a výrazně ztěžuje vyhodnocení informací (obr. 2).
Pro zvýšení kontrastu lze použít například regulaci LED osvětlení nebo právě použít technologii True Image.
Nejobtížnějším typem znečištění na jeho zvládnutí je však znečištění odklánějící světlo. Většinou se jedná o kapkovité, průhledné nečistoty, které vznikají například při pokročilé kondenzaci nebo při olejovém znečištění. Nejenže tímto způsobem informace ztratíte, ale pokud je vůbec máte, jsou rozhodně zkreslené (obr. 3) a máte pocit, že byste si měli nasadit brýle. A právě zde se naplno uplatňuje výhoda technologie True Image.
Proč nová True Image Technology?
Zjednodušeně lze tuto technologii popsat tak, že umožňuje zobrazit obraz stupnice téměř bez zkreslení na senzoru, a to i přes přítomnost silného znečištění. Základem pro pochopení toho, „jak to funguje“, je porovnání nové technologie s konvenční optikou.
U konvenční optiky vycházejí paralelní světelné paprsky z osvětlovací jednotky měřicího zařízení a procházejí kapkovitým znečištěním. Kapka však vlivem svého tvaru a optickým vlastnostem působí jako čočka. Procházející světelné paprsky jsou tak odkloněny a soustředěny. To vede k tomu, že obraz dělení stupnice je na fotosenzoru zobrazen zkresleně a deformovaně. Kolem zkresleného obrazu navíc vzniká tmavý, široký prstenec. Bezchybné vyhodnocení je za těchto podmínek téměř nemožné (obr. 4).
Inovativní technologie True Image nabízí řešení
I v případě True Image světelné paprsky procházejí kapkovitým znečištěním a jsou vlivem již zmíněných optických vlastností odkláněny. Oproti konvenční optice však následně nastává výrazná změna! Bezprostředně po průchodu měřítkem jsou totiž tyto paprsky pomocí přídavné optické komponenty znovu nasměřovány na paralelní dráhu k fotosenzoru. Díky tomu je obraz dělení stupnice na fotosenzoru zobrazen téměř beze změn a vyhodnocení je tak bezproblémové. Jinými slovy lze s nadsázkou říci, že jsme našim pravítkům nasadili brýle (obr. 5).
Z výše uvedeného vyplývá, že přínosem technologie True Image je především zásadní krok směrem k extrémní odolnosti vůči znečištění.
Abychom však nezůstali jen u teoretického výkladu a tvrzení, věnovali jsme se v našich laboratořích i v reálném provozu testovacím scénářům. A tak můžeme naše poznatky také doložit. Simulace v testu HALT (highly accelerated life test) vždy vede k poruše. Hlavní kritérium, které se zde hodnotí, je doba do výpadku. Toto kritérium se pak používá k odhadu reálné životnosti.
Ukázka zátěžového testu v podmínkách silného znečištění, abychom si udělali představu o míře znečištění lineárního odměřování řady LC 4×6 z kontaminačního HALT testu. Osa X sleduje čas, osa Y hodnotu znečištění (obr. 6).
Heidenhain — když přesnost znamená i odpovědnost
Společnost Heidenhain je uznávaným technologickým a inovačním lídrem v oblasti přesného odměřování a automatizace. Díky pokročilým technologiím, jako je True Image, zajišťuje mimořádnou přesnost a spolehlivost i v nejnáročnějších provozních podmínkách. Firma však neusiluje pouze o technickou dokonalost, ale klade důraz také na udržitelnost. Optimalizací výrobních procesů a prodlužováním životnosti svých produktů přispívá výrazně ke snižování emisí CO2 a ekologické zátěže. Zákazníkům zároveň nabízí dlouhodobou spolehlivost, nízké nároky na údržbu a energetickou efektivitu svých řešení a tím se výrazně podílí na snižování výrobních nákladů.
www.heidenhain.cz
Video názorně přibližující technologii
True Image najdete zde.