Was ist ein optischer Komparator?

Ein optischer Komparator ist ein Gerät, das ein Bild eines Objekts auf seiner Bühne vergrößert und auf einen Bildschirm projiziert, so dass das Teil mit einem Satz bekannter Daten verglichen und gemessen werden kann. Diese Maschinen dienen zum Vergleichen von Teilen in verschiedenen Produktionsphasen, um die Konformität mit den Normen zu gewährleisten, und können auch zum Feststellen des Verschleißgrades von Arbeitsteilen verwendet werden. Diese Messung wird erreicht, indem das betreffende Teil unter starker Beleuchtung auf einen Glastisch gestellt wird. Eine komplexe Anordnung von Linsen vergrößert das Bild und überträgt es auf einen Bildschirm. Dieses Bild kann dann mit einem Referenzgitter oder einer Vorlage des am Bildschirm angebrachten Teils verglichen werden.

Der optische Komparator wurde in den frühen 1920er Jahren als Hilfsmittel zum Messen und Vergleichen der komplexen Profile von Schraubengewinden entwickelt. Diese Maschinen verwenden einen stark beleuchteten horizontalen Glastisch und einen vertikalen Bildschirm. Das zu prüfende oder zu vergleichende Objekt wird fest in einem Inszenierungsbeschlag gehalten und dann auf den Inszenierungstisch gelegt, wo es von einer leistungsstarken Halogen- oder kühlen Lichtleitfaserquelle beleuchtet wird. Die optischen Elemente des Geräts, die für verschiedene Vergrößerungen und für eine feine Fokussierung eingestellt werden können, projizieren das Bild dann auf den Bildschirm. Diese Bilder können dann verwendet werden, um Produktionsteile auf Konformität oder Arbeitselemente auf Verschleiß oder Verschlechterung zu überprüfen.

Der Betrachtungsbildschirm kann ein Winkelmessergitter oder ein Musterprofil des Teils aufweisen, das als transparente Überlagerung angebracht ist, wodurch der Bediener das projizierte Bild mit einer Reihe von Standardmessungen vergleichen kann. Das auf den Bildschirm projizierte Bild kann ein einfaches Profil des Teils sein oder Oberflächendetails enthalten, abhängig von der gewählten Beleuchtungsposition und den Prozessanforderungen. Mit dieser Messmethode können kleine, komplexe Profile mit hoher Genauigkeit verglichen werden. Einige optische Vergleichssysteme ermöglichen das Drehen des Teils, um Mehrachsenvergleiche zu ermöglichen, und können projizierte Bilder zur Referenz oder späteren Analyse erfassen und speichern.

Einer der Nachteile des optischen Komparators ist die Subjektivität bei der Interpretation des projizierten Bildes. Dies hat zu Fortschritten in der Industrie wie der automatischen Kantenerkennung geführt, mit der ein digitalisiertes Computermodell zum Benchmarking der projizierten Ergebnisse verwendet werden kann. Ein weiteres Problem bei älteren Systemen war die Unfähigkeit, ein Teil in mehr als zwei Dimensionen zu vergleichen. Moderne Komparatorsysteme haben dieses Problem mit berührungslosen Laserlesegeräten und Tastern behoben, mit denen die Messung der Z-Achse erweitert werden kann.

Die neuesten Fortschritte im Bereich des optischen Vergleichs sind Videomesssysteme, mit denen ein Computermessprogramm Bilder bis auf Pixelebene vergleichen kann, um eine äußerst genaue Messung zu erzielen. Diese Videosysteme sind schnell und ermöglichen eine äußerst präzise 3-Achsen-Oberflächen- und Dimensionsabbildung von Proben. Obwohl immer noch eine junge Technologie, dürften Fortschritte auf dem Gebiet der Videokomparatoren dazu führen, dass der herkömmliche optische Komparator in naher Zukunft überholt ist.

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