میکروسکوپ ابزارساز یا میکروسکوپ اندازهگیری ابزارساز، دستگاهی اپتیکی برای مشاهدهٔ بزرگنماییشده و اندازهگیری دوبعدی قطعات کوچک و دقیق است. تفاوت اصلی آن با میکروسکوپ مشاهدهای معمولی این است که قطعه روی میز مختصاتدار حرکت میکند و جابهجایی محورهای X و Y برای اندازهگیری فاصله، زاویه، قطر، شعاع، رزوه و شکل هندسی به کار میرود. به همین دلیل در جستوجوی بازار ایران عبارتهایی مانند «میکروسکوپ ابزارساز»، «میکروسکوپ اندازهگیری»، «میکروسکوپ اندازهگیری قطعات»، «میکروسکوپ اندازهگیری صنعتی» و «میکروسکوپ ابزارسازی» اغلب به این گروه از تجهیزات اشاره دارند.
در این دسته، دو خانوادهٔ INSIZE ISD-VMM و ISD-TM قرار گرفتهاند. ISD-VMM میکروسکوپ ابزارساز با کنترل دستی و میزهای مختصات در اندازههای گوناگون است؛ ISD-TM با عنوان میکروسکوپ اندازهگیری ابزارساز با بزرگنمایی بالا و نوع پیشرفته عرضه میشود. هر دو برای بازرسی ابعادی اپتیکی ساخته شدهاند، اما اندازهٔ میز، کورس، تفکیکپذیری، دقت اعلامشده و پیکربندی آنها متفاوت است. انتخاب بین آنها باید بر پایهٔ اندازه و وزن قطعه، محدودهٔ حرکتی موردنیاز، تلرانس، سطح اتوماسیون و روش کاری آزمایشگاه انجام شود.
با قرار دادن قطعه روی میز شیشهای یا فلزی و مشاهدهٔ تصویر از طریق چشمی یا دوربین، اپراتور نقاط، لبهها یا مرزهای موردنظر را تعیین میکند. سپس جابهجایی مختصاتی میز و ابزارهای نرمافزاری برای محاسبهٔ فاصله، زاویه، مرکز، شعاع یا اندازهٔ شکل استفاده میشود. کاربردهای متداول شامل کنترل قطعات قالب و ابزار، بررسی ابعاد قطعات ماشینکاریشده، اندازهگیری عناصر کوچک، کنترل اجزای الکترونیکی و قطعات پرسکاریشده، سنجش گام یا قطر رزوه، بررسی شیار و سوراخ، و مقایسهٔ ویژگیها با نقشه است.
در خانوادهٔ ISD-VMM، قابلیتهای نرمافزاری اعلامشده شامل اندازهگیری مختصات نقاط، خط، مرکز، شعاع دایره بر مبنای سه نقطه، فاصلهٔ بین دو عارضه، زاویه، مستطیل، رزوه و شیار است. در ISD-TM نیز باید به فهرست کامل ابزارهای نرمافزار همان پیکربندی سفارش مراجعه کرد؛ امکانات ممکن است به نسخه و تجهیزات همراه وابسته باشد. میکروسکوپ اندازهگیری برای کنترل دوبعدی اپتیکی مناسب است، اما نباید بدون بررسی قابلیتها آن را جایگزین دستگاه مختصات سهبعدی یا سامانهٔ بینایی CNC دانست.
برای رزوه، اندازهگیری اپتیکی میتواند به مشاهده و تعیین ابعاد قابلدید در تصویر کمک کند، اما پذیرش رزوه بر اساس استاندارد ممکن است به گیجهای برو/نرو یا ابزار مکمل نیاز داشته باشد. برای قطعات انعکاسی یا شفاف، نوع نورپردازی و کنتراست تصویر بر تشخیص مرز اثر میگذارد. برای سطوح سهبعدی یا ویژگیهایی که ارتفاع و فرم فضایی اهمیت دارد، باید بررسی کنید میکروسکوپ موردنظر پروب یا محور اندازهگیری مناسب دارد یا به تجهیز دیگری نیاز است.
سری ISD-VMM در چند اندازهٔ میز و در نسخههای چشمی دوچشمی و تکچشمی عرضه میشود. طبق صفحهٔ رسمی سازنده، مدلهای اصلی و کورس X/Y آنها عبارتاند از: ISD-VMM205 با ۱۵۰ × ۱۰۰ میلیمتر، ISD-VMM215 با ۲۰۰ × ۱۰۰ میلیمتر، ISD-VMM225 با ۲۵۰ × ۱۵۰ میلیمتر و ISD-VMM235 با ۳۰۰ × ۲۰۰ میلیمتر. نسخههای دارای پسوند D با چشمی تکچشمی معرفی شدهاند. کورس محور Z با توجه به مدل ۱۵۰ یا ۲۰۰ میلیمتر است.
مشخصات رسمی برای محورهای X/Y/Z تفکیکپذیری ۰٫۵ میکرومتر را ذکر میکند؛ دقت محور X/Y برابر ≤(۳٫۵ + L/100) میکرومتر است که L طول اندازهگیری برحسب میلیمتر است. تکرارپذیری ۲ میکرومتر اعلام شده است. بزرگنمایی اپتیکی با عدسی ۳X برابر ۳۰X و بزرگنمایی تصویر روی نمایشگر ۱۹ اینچی ۱۱۴X درج شده است. این دو مقدار مفهوم یکسانی ندارند؛ بزرگنمایی تصویر روی نمایشگر با بزرگنمایی اپتیکی متفاوت است و هیچکدام را نباید بهجای دقت اندازهگیری تفسیر کرد.
برای سری VMM نور سطحی و نور کانتوری با LED قابل تنظیم ذکر شده است. حداکثر وزن قطعه ۲۵ کیلوگرم است. انتقال داده از طریق RS232 در مشخصات آمده و سیستم محرک دستی است؛ بنابراین موقعیتدهی محورها بر عهدهٔ اپراتور خواهد بود. اقلام استاندارد معرفیشده شامل دستگاه، کارت ویدئو همراه دانگل، شیشهٔ کالیبراسیون، نمونهٔ نمایشی، پدال و عدسی شیئی ۳X است. رایانه در برخی بستهها اختیاری ذکر شده؛ محتوای دقیق سفارش و نسخهٔ نرمافزار را باید هنگام خرید تأیید کرد.
انتخاب اندازهٔ میز فقط بر اساس طول قطعه نیست. فضایی برای فیکسچر، نگهداری ایمن و حرکت در تمام محدوده لازم است و ابعاد قطعه باید با سطح شیشهای، کورس محورها و ارتفاع محور Z متناسب باشد. اگر قطعه نسبتاً سنگین است، حداکثر بار اعلامشده و نحوهٔ قرارگیری آن را در نظر بگیرید. برای قطعات بزرگتر یا نیاز به میدان حرکتی بیشتر، مدلهای 225 یا 235 میتوانند از نظر کورس مناسبتر باشند؛ با این حال ابعاد فیزیکی دستگاه، وزن، فضای نصب و هزینه نیز افزایش مییابد.
سری ISD-TM با عنوان رسمی High Magnification Toolmaker Measuring Microscopes معرفی میشود. طبق صفحهٔ مشخصات INSIZE، مدل ISD-TM215 دارای کورس X/Y برابر ۲۰۰ × ۱۵۰ میلیمتر و کورس Z برابر ۲۱۰ میلیمتر است. مدل ISD-TM320 کورس ۳۰۰ × ۲۰۰، مدل ISD-TM330 کورس ۳۰۰ × ۳۰۰ و مدل ISD-TM430 کورس ۴۰۰ × ۳۰۰ میلیمتر دارند؛ کورس Z هر چهار مدل ۲۱۰ میلیمتر اعلام شده است.
دقت اعلامشده برای خانوادهٔ TM برابر ≤(۲٫۵ + L/50) میکرومتر و تفکیکپذیری ۰٫۱ میکرومتر است. در فرمول، L طول اندازهگیری بر حسب میلیمتر است؛ بنابراین دقت را باید با توجه به طول واقعی اندازهگیری تفسیر کرد، نه به شکل یک عدد ثابت برای تمام طولهای میز. تفکیکپذیری ۰٫۱ میکرومتر به معنای دقت ۰٫۱ میکرومتر نیست. هنگام تطبیق دستگاه با تلرانس قطعه، معیار دقت و عدمقطعیت فرایند را لحاظ کنید و نتیجه را در شرایط نصب و استفادهٔ واقعی ارزیابی نمایید.
نام «بزرگنمایی بالا» در عنوان سری به ردهبندی محصول مربوط است؛ میزان بزرگنمایی قابل استفاده به اپتیک، عدسی انتخابی، دوربین و نمایشگر همان سفارش وابسته خواهد بود. پیش از تصمیمگیری، محدودهٔ بزرگنمایی، میدان دید، نوع چشمی یا دوربین، امکان ثبت تصویر و اقلام نرمافزاری را برای مدل دقیق استعلام کنید. صرف نام پیشرفته یا عبارت بزرگنمایی بالا برای استنتاج دقت، وضوح تصویر یا عملکرد نرمافزار کافی نیست.
| مشخصه | ISD-VMM | ISD-TM |
|---|---|---|
| نوع معرفیشده | میکروسکوپ ابزارساز | میکروسکوپ ابزارساز اندازهگیری با بزرگنمایی بالا، نوع پیشرفته |
| کورس X/Y | از ۱۵۰ × ۱۰۰ تا ۳۰۰ × ۲۰۰ میلیمتر | از ۲۰۰ × ۱۵۰ تا ۴۰۰ × ۳۰۰ میلیمتر |
| کورس Z | ۱۵۰ یا ۲۰۰ میلیمتر برحسب مدل | ۲۱۰ میلیمتر در مدلهای فهرستشده |
| دقت اعلامشدهٔ X/Y | ≤(۳٫۵ + L/100) میکرومتر | ≤(۲٫۵ + L/50) میکرومتر |
| تفکیکپذیری محورها | ۰٫۵ میکرومتر | ۰٫۱ میکرومتر |
| شیوهٔ حرکت | دستی | پیکربندی دقیق را در مستندات همان مدل بررسی کنید |
فرمولهای دقت متفاوتاند؛ برای مثال ضریب طول در ISD-TM و ISD-VMM یکسان نیست. از یک مقایسهٔ کلی نمیتوان نتیجه گرفت هر مدل در تمام طولها دقیقتر است؛ مقدار دقت را برای طول موردنیاز محاسبه و با گواهی، آزمون پذیرش و تلرانس قطعه مقایسه کنید. اگر نیاز شما به میز بزرگتر، تفکیکپذیری نمایش کمتر از یک میکرومتر یا کاربرد خاص وابسته است، مشخصات همان کد را معیار قرار دهید. مشاورهٔ فنی باید بر اساس نمونهٔ قطعه و تلرانس واقعی انجام شود، نه صرفاً بر پایهٔ عنوان دسته یا نام سری.
میکروسکوپ اندازهگیری با جابهجایی کنترلشدهٔ قطعه زیر اپتیک کار میکند. میز مختصاتدار، خوانش محورها و روش تعیین لبه باید هماهنگ باشند تا فاصله یا زاویهٔ اندازهگیریشده معنای درستی داشته باشد. در میکروسکوپ ابزارساز سنتی، اپراتور میتواند با حرکت میز و قرار دادن خطوط نشانه روی لبهها اندازهگیری کند؛ مدلهای دارای دوربین و نرمافزار این فرایند را به مشاهده و انتخاب نقاط روی تصویر پیوند میدهند. در هر دو حالت، نحوهٔ تعیین نقطه و مرز باید برای بازرسیهای تکراری ثابت بماند.
نور کانتوری از پشت قطعه، مرز ظاهری قطعات مات را برای اندازهگیری شکل خارجی برجسته میکند. نور سطحی برای دیدن جزئیات سطح، شیارها یا نشانههای سطحی به کار میآید. تنظیم نادرست نور میتواند مرز را مبهم یا ضخیم نشان دهد و محل انتخاب نقطه را تغییر دهد. سطح شیشهای و اپتیک باید پاک و بدون گردوغبار باشند؛ قطعه نیز پیش از اندازهگیری از روغن و براده پاک شود. برای نتیجهٔ قابل تکرار، بزرگنمایی، روشنایی، روش فوکوس و تنظیم نرمافزار را در دستورالعمل کاری ثبت کنید.
در قالبسازی و ابزارسازی، میکروسکوپ اندازهگیری میتواند برای کنترل قطعات کوچک، پینها، شیارها، حفرهها، ابزارهای برشی، الکترودها و ویژگیهای ظریف به کار رود. در ماشینکاری دقیق، اندازهگیری قطر، فاصله، زاویه و پروفیل دوبعدی به کنترل قطعه کمک میکند. تولیدکنندگان قطعات خودرو، لوازم خانگی، اتصالات، پیچ و مهره، قطعات پرس، تجهیزات پزشکی و قطعات الکترونیکی نیز ممکن است در آزمایشگاه کنترل کیفیت به این نوع ابزار نیاز داشته باشند. انتخاب مدل به ابعاد قطعات و تلرانس هر صنعت وابسته است؛ عنوان کاربرد بهتنهایی تضمینکنندهٔ مناسب بودن دستگاه نیست.
در آموزش و آزمایشگاه، میکروسکوپ ابزارساز برای نشان دادن رابطهٔ تصویر اپتیکی و مختصات اندازهگیری مفید است. اپراتور میتواند اندازهگیری خطی، زاویهای و هندسی را روی نمونه انجام دهد و تفاوت بین بزرگنمایی تصویر و دقت را در عمل درک کند. در واحدهای تولیدی کوچکتر، نسخهٔ دستی میتواند راهکاری برای بازرسی نمونهای باشد؛ در حجم بالا یا نیازمند اتوماسیون، لازم است دستگاههای دارای کنترل عددی، دوربین و نرمافزار مناسب نیز بررسی شوند. سریهای ISD-VMM و ISD-TM را با توجه به حجم نمونه و سرعت موردنیاز مقایسه کنید.
برای محافظت از دستگاه، آن را روی میز پایدار و تراز نصب کنید و از ارتعاش و ضربهٔ ناگهانی دور نگه دارید. حرکت دستی محورها باید نرم و بدون اعمال نیروی اضافی انجام شود. شیشهٔ میز، عدسی و چشمی را با روش توصیهشدهٔ سازنده تمیز کنید؛ مواد نامناسب میتوانند پوشش اپتیکی را خراب کنند. قطعهٔ سنگین را با احتیاط جابهجا کنید و از وارد کردن بار متمرکز یا ضربه به صفحهٔ شیشهای پرهیز نمایید. پس از کار، پوشش گردوغبار را قرار دهید و دستگاه را طبق دستورالعمل خاموش کنید.
شیشهٔ کالیبراسیون یا شبکهٔ مرجع که در اقلام استاندارد VMM ذکر شده، باید مطابق رویهٔ سازنده برای کنترل مقیاس و وضعیت اندازهگیری استفاده شود. وجود قطعهٔ کالیبراسیون در بسته بهتنهایی به معنی صدور گواهی معتبر برای نیاز خاص شما نیست؛ گواهی، ردیابیپذیری و خدمات کالیبراسیون را جداگانه استعلام کنید. اگر نتایج در تصمیم پذیرش محصول یا ممیزی کیفیت استفاده میشوند، برنامهٔ کالیبراسیون دورهای و ثبت سوابق را از ابتدا تعریف کنید. کنترل عملکرد را پس از جابهجایی، سرویس یا تغییر محل نصب نیز انجام دهید.
میکروسکوپ ابزارساز میز مختصاتدار و سازوکار اندازهگیری ابعادی دارد؛ میکروسکوپ آزمایشگاهی معمولاً برای مشاهده و تحلیل نمونه طراحی میشود و لزوماً میز اندازهگیری کالیبره یا ابزار مختصاتی ندارد.
این خانواده برای اندازهگیری اپتیکی دوبعدی قطعات و ابزارهای کوچک و متوسط در محدودهٔ کورس هر مدل طراحی شده است. وزن قطعه و فضای فیکسچر نیز باید در محدودیتهای دستگاه باقی بماند.
ISD-TM با بزرگنمایی بالا و نوع پیشرفته معرفی شده و در مدلهای فهرستشده تفکیکپذیری ۰٫۱ میکرومتر و کورسهای متنوع دارد؛ ISD-VMM کورسهای کوچکتر تا ۳۰۰ × ۲۰۰ میلیمتر، تفکیکپذیری ۰٫۵ میکرومتر و پیکربندی دستی دارد. معیار نهایی، مشخصات کد دقیق و کاربرد شماست.
خیر. تفکیکپذیری کوچکترین گام نمایش یا خوانش است؛ دقت با فرمول جداگانهٔ سازنده بیان میشود و با طول اندازهگیری تغییر میکند.
میکروسکوپ میتواند ویژگیهای قابلمشاهدهٔ رزوه را برای اندازهگیری اپتیکی بررسی کند، اما انتخاب روش باید با استاندارد و معیار پذیرش هماهنگ باشد؛ در بسیاری از کاربردها گیج رزوه یا روش مکمل نیز لازم است.
ابعاد و وزن قطعه، کوچکترین تلرانس، ویژگیهای مورد سنجش، نیاز به دوربین یا رایانه، اندازهٔ میز، نوع چشمی، نرمافزار، خروجی داده و محل نصب را اعلام کنید. این اطلاعات کمک میکند مدل و پیکربندی مناسب بررسی شود.
میکروسکوپ اندازهگیری ابزارساز برای مشاهده و اندازهگیری اپتیکی ویژگیهای دوبعدی قطعات دقیق به کار میرود. INSIZE ISD-VMM گزینهای با حرکت دستی، چند اندازهٔ میز و تفکیکپذیری محورها ۰٫۵ میکرومتر است؛ ISD-TM خانوادهٔ پیشرفتهٔ بزرگنمایی بالا با تفکیکپذیری اعلامشدهٔ ۰٫۱ میکرومتر و کورسهای بزرگتر است. دقت دو سری از یک فرمول پیروی نمیکند و باید برای طول اندازهگیری واقعی محاسبه و با تلرانس قطعه سنجیده شود. پیش از خرید، نمونهٔ کار، وزن، ابعاد، نورپردازی، نرمافزار، اقلام همراه و خدمات نصب و کالیبراسیون را با تأمینکننده در ایران بررسی کنید.


