Laser e webcam si alleano per Micron

Jan 05, 2024

Quando vuoi misurare la lunghezza, la larghezza o la profondità di un oggetto, ci sono molti strumenti adatti a questo scopo. Puoi iniziare con un metro a nastro, passare al calibro se hai bisogno di maggiore precisione o magari anche a un micrometro se è una dimensione davvero critica. Ma cosa succede se vuoi sapere quanto è piatto qualcosa? Esiste qualcosa di diverso da una riga e da un bulbo oculare per valutare la planarità di una superficie?

A quanto pare, c'è: una webcam da $ 15 e una livella laser economica faranno il lavoro, insieme ad alcuni software fatti in casa e un po' di pazienza. Almeno questo è ciò che [Bryan Howard] ha pensato per aiutarlo a valutare la planarità del portale che ha fabbricato per una grande macchina CNC su cui sta lavorando.

Il braccio del portale è costruito con tubi di acciaio, un prodotto di base con molta variabilità dimensionale. Per misurare le colline e le valli microscopiche lungo la lunghezza del raggio, [Bryan] ha montato una webcam senza lenti su un blocco di metallo. Una livella laser economica è impostata per sfiorare la parte superiore del raggio e illuminare il sensore di immagine della fotocamera.

Su un laptop, le immagini del raggio vengono convertite in un profilo di intensità il cui picco è individuato da un adattamento della curva gaussiana. La posizione del picco sul sensore viene registrata in vari punti lungo la superficie, portando a una mappa delle colline e delle valli microscopiche lungo il raggio.

Come si vede nel video dopo la pausa, i risultati di [Bryan] con un setup così veloce e sporco sono impressionanti. Nonostante alcune oscillazioni nel raggio laser grazie al suo meccanismo di autolivellamento, è riuscito a scansionare l'intera lunghezza del raggio, che sembra essere lungo più di un metro, e misurare la planarità con una risoluzione di un paio di micron. Avviso spoiler: il raggio necessita di qualche lavoro. Ma ora [Bryan] sa esattamente dove raschiare e spessorare la superficie e in che misura, il che è molto meglio che indovinare.