دستگاه های سایه نگار نوری ( profil projector )

اهمیت علم اندازه گیری

انسان امروز آنچه از رفاه مادی دارد در سایه تکنولوژی است و اگر اثرات تکنولوژی از زندگی اش گرفته شود آنگاه سطح زندگی او به سطح زندگی انسانهای اولیه ( ازنظرامکانات ) نزول خواهد کرد. از این رو انسان امروز شدیدا به تکنولوژی وابسته است و به عبارت دیگر احتیاج مبرمی به آن دارد. تکنولوژی در اینجا به معنای انجام سریع و دقیق کارها توسط ماشین ها می باشد؛ همچنین به کلیه حرفه ها و فنونی که در آن ها کارها با امکانات و روش هایی سریع و دقیق انجام می شود نیز اطلاق می گردد. حال که اهمیت تکنولوژی مشخص گردید باید اذعان نمود که هیچ تکنولوژی وجود ندارد که اساسی ترین و مهمترین بخش آن اندازه گیری نباشد. اهمیت اندازه گیری در هیچ صنعتی قابل انکار نمی باشد ولی در بعضی از صنایع اهمیت ویژه ای دارد، نظیر صنایعی که به نوعی به تولید قطعه و ماشین سروکار دارند. بطور خلاصه هرچه تکنولوژی دقیقتر، حساستر و کارآمدتر باشد. اهمیت اندازه گیری نیز در آن مهمتر و حساستر است.
هر چه علم پیشرفت کرده است، تکنولوژی علم اندازه گیری نیز پیشرفت قابل توجهی داشته و به انسان کمکهای فراوانی در زمینه اندازه گیری نموده است . با ساخت تجهیزات و وسایل اندازه گیری دقیق و دستگاه های فوق مدرن در زمینه اندازه گیری، دقت خواندن اندازه ها بالاتر رفته است و قطعات با حساسیت بیشتری مورد ارزیابی قرار می گیرند. البته در کنار این پیشرفت نیاز به نیروی انسانی ماهر، مجرب و با دانش نیز افزایش یافته است. در این مقاله سعی شده تا یکی از دستگاه های اندازه گیری دقیق که جزء دستگاه های پیشرفته محسوب می شود، به جهت آشنائی دوستان دانش پژوه به آن ها شناسانده شود.

دستگاه های پروفایل پروژکتور یا سایه نگار نوری (Profile Projector)

پروفایل پروژکتور یا سایه نگار نوری از وسایل اندازه گیری نوری پرمصرف بوده که کاربرد فراوانی در صنعت دارند. به چند دلیل این دستگاه کاربرد زیادی را در اندازه گیری قطعات دارا می باشد:

• مناسب برای اندازه گیری قطعات پلاستیکی
• توانائی اندازه گیری داخل قطعات شیشه ای ( فیلمان داخل لامپ ها)
• توانائی در بدست آوردن تصاویر از سطوح قطعات و عکسبرداری از آن ها
• توانائی در اندازه گیری کامل قطعات توسط متعلقات ویژه آن
• سهولت کار با آن

امروزه در پروفایل پروژکتورهای نسل جدید اطلاعات مورد نیاز به صورت دیجیتالی ذخیره می شوند و این امر باعث می گردد که ابزار اندازه گیری نوری دارای آینده ای اطمینان بخش باشند.

طرز کار و تشریح ساختمان پروفایل پروژکتور

ساختمان پروفایل پروژکتور تشکیل شده از یک منبع تولید نور، لنزهایی جهت بزرگنمایی تصویر قطعه، آینه هایی جهت منعکس کردن تصویر، صفحه نمایش جهت نشان دادن تصویر بزرگ شده قطعه و میز دستگاه که در بر گیرنده قطعه کار می باشد. در روی میز دستگاه دو میکرومتر در جهت y و x سوار شده اند که توسط آن ها می توانیم میز دستگاه را جابجا نمائیم. این میکرومترها توسط دو سیم به یک سیستم دیجیتالی متصل می باشد که توسط آن می توانیم جابجائی میز دستگاه را تا حد 1 میکرون اندازه گیری کنیم. طرز کار آن نیز به این صورت است که هنگامی که قطعه کار روی میز ماشین قرار می گیرد و دستگاه روشن می شود از منبع تولید نور، نوری به قطعه تابیده می شود بعد توسط لنزهایی، تصویر پدید آمده از قطعه بزرگ شده و توسط آینه ای این تصویر بر روی صفحه نمایش منعکس می شود. بزرگنمایی تصویری که در صفحه نمایش نشان داده میشود میتواند از 5 برابر تا 100 برابر باشد که بستگی به لنزهایی دارد که روی ماشین سوار است. در روی صفحه نمایش خطوطی تحت زاویه 45 درجه و 90 درجه حک شده است که با جابجا کردن میز ماشین توسط میکرومترها و تنظیم کردن قطعه روی این خطوط میتوانیم ابعاد قطعه را با تقسیمات 1 میکرون اندازه گیری کنیم. البته لازم به ذکر است که تصویر بزرگ شده قطعه را در روی صفحه نمایش می توانیم توسط کاغذ پوستی رسم نمائیم و توسط گونیا و خط کش، ابعاد و زوایای خواسته شده را از روی تصویر استخراج نمائیم. البته طول ابعاد استخراج شده از روی کاغذ پوستی باید با عدد بزرگنمائی تقسیم نمود.

انواع پروفایل پروژکتور:

پروفایل پروژکتورها بر اساس نوع تابش نور در سه نوع مختلف دسته بندی می شوند

• نوع رو به بالا
• نوع رو به پائین
• نوع افقی

قسمت های مختلف یک پروفایل پروژکتور شامل:

1. لنز (عدسی) روشن کننده
2.  روشن کننده طرح
3. روشن کننده سطح
4. عدسی (لنز) بزرگ کننده جهت روشن نمودن سطح
5. صفحه روشن کننده
6. صفحه نمونه
7. چرخ مرکزی (جهت تمرکز دادن)
8. صفحه کترل
9. پنل ورودی
10. کنتور (شماره گر) زاویه ای

حال در این بخش ما سه نوع مختلف پروفایل پروژکتور را مورد بررسی قرار داده و هر یک را در حد مختصر معرفی می کنیم.

نوع رو به بالا

در این نوع از پروفایل ها منبع نور در زیر دستگاه قرار داده شده و نور از زیر به قطعه کار تابانده می شود. مزیت این نوع پروفایل ها در توانایی بالای آن ها می باشد. انواع این نوع پروفایل ها به صورت زمینی و رومیزی می باشد. در این نوع از دستگاه ها میز دستگاه میتواند در جهت عمودی در یک رنج نسبتا زیادی حرکت کند، در نتیجه وسعت عملکرد این نوع پروفایل ها نسبتا خوب می باش. مدل هایPj-250-c ،Pj-300 ،Pj-311 از این نوع دستگاه می باشند. از این پروفایل ها جهت اندازه گیری قطعات ریز استفاده می شود. قطر صفحه نمایش در مدل 250-c به اندازه 250 میلی مت، قطر صفحه نمایش در مدل 300 به اندازه 300 میلی متر می باشد. میزان بزرگنمایی اینگونه پروفایل ها حداقل 10 برابر و حداکثر 100 برابر می باشد، در نتیجه برای داشتن تصویر کامل قطعه در نمایش قطعاتی با قطر یا طول کمتر از 30 میلی متر را می توانیم ببا این نوع پروفایل پروژکتور اندازه گیری نمائیم.

نوع رو به پائین

در این نوع پروفایل پروژکتورها منبع نور در بالای قطعه کار واقع شده و از بالا به قطعه کار نور تابیده می شود. در این نوع پروفایل پروژکتورها صفحه نمایش به صورت مایل قرار گرفته است و صفحه نمایش بین اندازه گیر و میز کار قرار گرفته است و از نظر ابعاد نیز نسبتا بزرگ است و به همین دلیل مانع راحتی کار با میز ماشین می شود که این مسئله در نوع پیشرفته آن تا حدودی رفع گردیده است. میز کار این نوع دستگاه ها عموما کوچک بوده و در نتیجه برای قطعات سبک و کوچک می باشند ولی چون قطر صفحه نمایش این نوع دستگاهها بزرگتر از دستگاههای نوع رو به بالا می باشد در نتیجه توانایی اندازه گیری قطعاتی با ابعاد بزرگتر را نیز دارا می باشد. یکی از معایب این نوع دستگاهها کم بودن رنج حرکت عمودی میز ماشین می باشد در نتیجه برای قطعات با ارتفاع کم کاربرد دارند. از مزایای این نوع دستگاهها نشان دادن سطح زیرین قطعه را می توان نام برد. مدل های این پروفایل پروژکتورها Pr-350 ،Pr-500 ،Pr-600 و Pr-601 که توسط شرکت Mitutoyo ساخته شده اند اشاره نمود. این نوع دستگاه ها اکثرا به فرم زمینی بوده (پایه های دستگاه روی زمین قرار می گیرند) و دارای صفحه نمایش با قطرهای مختلف می باشند مثلا در مدل Pr-350 قطر صفحه نمایش 350 میلی متر و در مدل Pr-500 قطر صفحه نمایش 500 میلی متر می باشد. این نوع پروفایل پروژکتورها دارای لنزی با بزرگنمائی 5 برابر می باشند و به همین دلیل قطعاتی با ابعاد 70 تا 100 میلی متر مناسب می باشند. البته در مدلهای جدید این نوع دستگاه ها قطر صفحه نمایش به 1000 میلی متر نیز رسیده است. از مزایای این نوع دستگاه ها می توان به توانایی بالای لنزهای آن ها اشاره نمود. در این نوع سیستم برای بدت آوردن یک نور مستقیم که موازی با محور نوری دستگاه می باشد می بایست یک نقطه از منبع نور توسط یک لنز (عدسی) محدب در نقطه کانونی قرار گیرد، در نتیجه آن خطای بزرگنمایی فوکوس کردن، دیگر به وجود نمی آید.

نوع افقی

منبع نور در این نوع پروفایل پروژکتورها همتراز (هم سطح) قطعه کار قرار گرفته و قطعه کار به صورت عمودی تنظیم می گردد. مزیت این نوع قرارگیری این است که سطح میز کار (کارگیر) موازی با محور نوری بوده و در نتیجه قطعه کار به راحتی باز و بسته و جابجا می گردد. در این نوع دستگاه ها، نور از کارگیر عبور نمی کند در نتیجه میتوان کارگیر را از جنس فلزی و محکم انتخاب نمود. بنابراین این نوع دستگاه ها برای اندازه گیری قطعات سنگین مناسب می باشند. در این نوع پروفایل پروژکتورها قطر صفحه نمایش از 350 الی 750 میلی متر متفاوت است و چون صفحه نمایش در بالای کارگیر نصب شده است مشکلاتی از قبیل کشیدن تصویر بر روی کاغذ پوستی و تنظیم دقیق قطعه کار پدید می آورد. البته در مدل های جدید این نوع دستگاهها برای رفع این مشکلات، صفحه نمایش در کنار کارگیر قرار گرفته است.