依據用途選擇

厚度

獻給尋找厚度測量儀的人

依據目標物的形狀和材質、測量儀的種類等多個因素,選擇最適合厚度的量測方法十分重要。若是選擇了不適合的測量儀,可能導致無法達到要求精度,或是運用工時增加等,因此需要盡量避免。本頁面中將為尋找厚度測量儀的人提供指導,幫助您順利找到最佳的測量儀。

「厚度片狀形狀」的量測方法

為您介紹「厚度片狀形狀」的最佳量測方法,同時推薦測量儀。

量測滾筒間的透明工件

量測範例:量測透明薄膜的厚度

查看最佳測量儀

最佳測量儀反射型雷射位移計

向透明工件照射光束,分別會產生來自表面的反射和來自背面的反射。透過分別識別這些表面反射光和背面反射光來量測厚度。

A
表面(第1個峰值)
B
背面(第2個峰值)
C
透明玻璃
重點

測量儀的選擇十分重要

  • 是否處於可識別表面與背面的界限厚度以上。
  • 請確認在表面和背面的反射率不同時是否也能夠穩定量測。

量測滾筒間的不透明工件

量測範例:量測麵的厚度

查看最佳測量儀

最佳測量儀反射型雷射位移計

使用2台感測頭,對夾工件量測厚度。

對向於工件的表面/背面安裝感測器。即使工件上下移動(A+B) 仍然恆定,因此可以吸收工件的偏擺。控制器自動計算厚度t=C-(A+B)。
重點

為了確保工件上下偏擺時A+B仍然恆定,光軸調整和跨度調整十分重要。

在滾筒上量測(工件的前進方向上有空間)

量測範例:量測輥壓後的厚度

查看最佳測量儀

最佳測量儀對照型2D尺寸測量儀

安裝可在1張拍攝資料中拍出滾筒表面和工件表面的感測頭。透過量測段差求出厚度。

重點

透明和不透明均可量測。以滾筒為基準量測工件厚度,因此請確保滾筒與工件之間不會產生間隙。

在滾筒上量測(工件的前進方向上沒有空間)

量測範例:量測橡膠膜的厚度

查看最佳測量儀

最佳測量儀反射型雷射位移計

以滾筒表面為0原點,依據將工件捲繞(密貼)至滾筒時的差來量測厚度。

自動取消滾筒的晃動。(使用時序感測器時)
重點

透明和不透明均可量測。以滾筒為基準量測工件厚度,因此請確保滾筒與工件之間不會產生間隙。

採用了KEYENCE的產品的顧客的心聲請參閱此處
各產業顧客導入案例【厚度篇】

「厚度其他工件」的量測方法

為您介紹「厚度其他工件」的最佳量測方法,同時推薦測量儀。

量測透明工件

量測範例:量測鍍膜的厚度

查看最佳測量儀

最佳測量儀反射型雷射位移計

向透明工件照射光束,分別會產生來自表面的反射和來自背面的反射。透過分別識別這些表面反射光和背面反射光來量測厚度。

A
表面(第1個峰值)
B
背面(第2個峰值)
C
透明玻璃
重點

測量儀的選擇十分重要

  • 是否處於可識別表面與背面的界限厚度以上。
  • 請確認在表面和背面的反射率不同時是否也能夠穩定量測。

以與基準的段差量測不透明工件

量測範例:量測密封材料的厚度

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最佳測量儀反射型2D雷射位移計

使用反射型2D雷射位移計,同時量測底座面和工件,依據獲得的形狀量測段差從而求出厚度。

A
獲得的形狀
重點

一旦工件與底座面之間產生間隙,就會導致誤差。

  1. (1)使用平板等面精度高的物體作為底座面。
  2. (2)使用真空吸附或磁石吸附。

等提高密貼性至關重要。

以中空量測不透明工件

量測範例:量測晶圓厚度

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最佳測量儀反射型雷射位移計

使用2台感測頭,對夾工件量測厚度。

對向於工件的表面/背面安裝感測器。即使工件上下移動(A+B) 仍然恆定,因此可以吸收工件的偏擺。控制器自動計算厚度t=C-(A+B)。
重點

為了確保工件上下偏擺時A+B仍然恆定,光軸調整和跨度調整十分重要。

採用了KEYENCE的產品的顧客的心聲請參閱此處
各產業顧客導入案例【厚度篇】

對夾式厚度量測上的注意事項

關於光軸調整

用2台感測頭對夾工件進行量測時,原理上即使工件上下偏擺,厚度的量測值也不會變化。
但是,2台感測頭的光軸不處於同一直線上時,在工件上下偏擺或彎曲的影響下會產生量測誤差。請在構建設備時注意以下幾點,確保可以進行光軸調整。

  1. 為了確保光軸偏移時將其影響控制在最小限度,選擇載物台穩定且滾筒間隔狹窄的位置,安裝在滾筒附近。
    由此可在工件彎曲和振動少的狀態下量測。
  2. 如圖所示,感測頭安裝在光的發射接收方向垂直於工件前進方向的方向上。
    由此不易受到搬運振動導致的前進方向傾斜偏擺的影響。
  3. 光軸調整時,使用薄的白色樹脂板或紙作為假定的量測目標物進行量測。量測這些目標物,可以穿透看見雷射光點。安裝感測頭時,保證即使上下移動目標物,正面與背面的光點仍一直重合於一點。
【參考】請確認上下移動時正面與背面的光點切實重合。
雷射光點略有偏移的狀態
雷射光點重合的狀態
安裝時請確保即使上下移動雷射光點的中心仍保持一致。

另外,還有配備光軸校正功能的感測頭,可以簡單、正確地進行光軸調整。

在滾筒上量測厚度時的注意點

關於滾筒與工件的間隙

以滾筒為基準在其上量測工件厚度時,如果滾筒與工件之間有間隙,將導致量測誤差。
請在構建設備時注意以下幾點,確保不會產生間隙。

  1. 盡可能對工件施加張力
    如果張力鬆弛,工件將不會密貼滾筒,會產生數μm至數十μm的浮起。
    考慮到工件的拉伸強度,建議施加50 N以上的張力進行量測。
    請盡可能尋找張力穩定且滾筒間隔狹窄的位置,並在工件位於滾筒上的狀態下進行量測。
  2. 光軸對準滾筒的頂點位置
    如圖所示,如果光軸偏離滾筒的頂點位置,將會產生間隙z的量測誤差。
    1. 設置可相對於進給方向對感測頭位置進行微調的機構
    2. 透過在直徑大的滾筒上量測,即使光軸未對準滾筒頂點位置,間隙z也會較小。
    需要上述等等的巧思。

關於滾筒的偏心

滾筒旋轉時,可能因其偏心而導致產生量測誤差。
請注意以下幾點,確保不受滾筒偏心的影響。

  1. 量測厚度的位置為工件兩端時,同時量測滾筒面和工件面,依據段差值求出厚度。
  2. 以滾筒為基準在其上量測工件時,即使滾筒偏心也可按相同旋轉角(位置)量測,從而消除偏心的影響。

總結

本頁面中說明了厚度的量測方法和測量儀的結構以及選擇測量儀時的重點和注意點。
上述內容總結如下。

  • 透明目標物可以使用反射型雷射位移計量測。
  • 不透明目標物可以使用反射型雷射位移計從上下方量測。
  • 使用反射型2D雷射位移計或對照型2D尺寸測量儀,可以同時量測底座面和目標物,並依據獲得的形狀量測段差。
  • 選擇最佳測量儀,關鍵在於目標物的形狀、厚度和透明度。

依據量測目標的不同,方法也多種多樣。若想實現最佳的量測,重點在於了解其特點,選擇正確的測量儀。
「了解量測方法 位移計/測量儀 支援指南」中總結了本頁面中介紹的內容以及其他頁面中介紹的量測知識和案例,可從以下鏈接下載。請搭配雷射位移計的產品陣容型錄閱讀。

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