تاريخچه كوليس و كاليبراسيون

در سال 1949 فردي به نام Mitutoyo اولين ليسانس ساخت كوليس را كسب كرد و توليد آن را در همان سال در كارخانه Mizonokuchi در شهر كاوازاكي ژاپن شروع كرد. در سال 1953 كارخانه آن به utsonomiya انتقال يافته و توليد انبوه آن شروع شد. در سال 1956 اين فرد اولين كسي بود كه موضوع استفاده از فولاد ضد زنگ را براي ساخت كوليس مطرح كرد. 7 سال بعد در سال 1963 Mitutoyo بيش از يك ميليون كوليس توليد كرد. در همان سال توليد كوليس ساعتي آغاز شد و به دنبال آن كوليسهاي ديجيتالي و سپس كوليسهاي ضد زنگ كه در مقابل آب و روغن مقاوم بودند توليد شد. كوليسهاي heavy duty از سال 1961 ساخته شدند. مي‌دانيد كه كوليسهايي كه طول 450mm و بيشتر را اندازه‌گيري مي كنند به اين نام مي‌خوانند. امروزه كوليسهايي كه طول 2000mm را اندازه‌ مي‌گيرند نيز توليد مي‌شود. بدنه اين نوع از كوليسها از فيبرهاي كربني مي‌باشد تا سبك باشند و معضل بزرگ اين كوليسها كه سنگيني آنها مي‌باشد را بدين‌گونه رفع كرده‌اند

کاليبراسيون

مقوله کاليبراسيون چند سالي بيش نيست که در کشور ما به صورت جدي مطرح گرديده و توانسته است فصل نويني را در صنعت کشور باز نمايد. البته اين امر دقيقاً به دليل استقرار نظام هاي گوناگون مديريت کيفيت است که در بسياري از سازمان ها و مراکز صنعتي به منظور ارتقاي کيفيت محصول نهايي (کالا و يا خدمات) و همچنين امر صادرات صورت مي پذيرد. در تمامي نظام هاي مديريت کيفيت، کنترل تجهيزات اندازه گيري، آزمون، تست و يا به عبارت ديگر کاليبراسيون بخش مهمي را به خود اختصاص داده است . به طوري که بدون استقرار يک نظام کاليبراسيون مؤثر در سازمان، بسياري از موارد ديگر را نمي توان به اجرا در آورد و يا حداقل به نتايج آنها اعتماد نمود. به طور مثال در استانداردهاي سري ايزو9000 براي اينکه محصول نهايي سازمان، با مشخصات از پيش تعيين شده اي به دست مشتري برسد در بند9 اين استاندارد موضوع کنترل فرآيند توليد مطرح مي گردد.

هدف از اجراي کنترل فرآيند توليد، دقيقاً تضميني است بر اينکه محصول نهايي در محدوده از پيش تعيين شده اي توليد گردد. بنابراين ضروري است وضعيت خط توليد از بدو ورود مواد اوليه تا محصول نهايي، در ايستگاه هاي مختلف مورد بازرسي قرار گرفته و وضعيت موجود در برگه هاي رديابي محصول ثبت شود. بديهي است اين بازرسي به کمک يک سري تجهيزات اندازه گيري از قبيل کوليس، ميکرومتر، ترازو، فشارسنج، نيرو سنج، ولت متر، اهم متر، PH متر، و سختي سنج و ... انجام گرفته و اعداد و ارقامي که اين دستگاه ها نشان مي دهند مبناي تجزيه و تحليل هايي است که جهت انجام اقدامات اصلاحي و پيشگرانه در خط توليد صورت مي گيرد.

اصولاً براي هرنوع تجزيه وتحليل درسازمان، نياز به داده هاي دقيق ودرستي مي باشد (اين موضوع همواره به صورت پيش فرض موردتوجه قرار مي گيرد).حال اگر داده هايي که درمراحل مختلف بازرسي و آزمايش که از دستگاه هاي اندازه گيري حاصل مي گردد، دقيق و درست نباشد، مبناي تجزيه وتحليل هاي سازمان درست نبوده و مسلماً سازمان را به بيراهه کشانده و حتي در بسياري موارد موجب خسارت هاي جبران ناپذيري خواهد شد. لذا به همين علت است که در تمامي نظام هاي مديريت کيفيت، کاليبراسيون و يا کنترل تجهيزات اندازهگيري و آزمون و تست به طور جدي مورد توجه قرار گرفته و در تمامي پروژه هاي هر سازمان به عنوان يکي از ارکان اصلي و پايه تعريف شده و بايد با کمترين مغايرتي به اجرا در آيد.

کاليبراسيون چيست ؟

تا کنون در مورد کاليبراسيون تعاريف زيادي ارائه گرديده است، ولي به نظر مي رسد به عمق مطلب توجه نشده است. کاليبراسيون فقط ارائه گواهينامه و بر چسب زدن نيست ؛ بلکه اعتبار بخشيدن به تمامي اندازه گيري هايي است که درسازمان انجام مي گيرد.هدف از کاليبراسيون، يکسان کردن نتايج آزمايش ها و اندازه گيري ها در سطح جهاني است، يعني، اگر يک اندازه گيري و يا آزمايش در يکي از نقاط دور افتادة ايران انجام گيرد بايد با نتايجي که در پيشرفته ترين کشورهاي جهان حاصل مي گردد يکسان باشد؛ پس مي توان گفت :

کاليبراسيون يعني درستي، اعتماد و اطمينان، همخواني، وحدت و رسيدن به مقدار واقعي هر کميت.

در بحث قابليت رديابي(TRACEABILITY) جمله ی بسيار ارزشمندي است که مي گويد اندازه گيري آن گاه ارزش و اعتبار پيدا مي کند که از طريق زنجيره ی هرم دقتي کاليبراسيون به استانداردهاي بين المللي وصل مي باشد.

بنابراين مي توان نتيجه گرفت که هيچ سازماني به خودي خود و بدون اتصال به زنجيره ی جهاني نمي تواند نظام کاليبراسيون را در واحدهاي خود پياده نمايد، مگر از طريق کاليبره کردن دستگاه هاي اندازه گيري و يا استانداردهاي کاري سازمان. در تمامي تعاريف کاليبراسيون يک مطلب همواره تکرار شده و آن مقايسه دستگاه اندازه گيري با استاندارد مرجعي است که داراي دقت و درستي به مراتب بالاتري باشد. پس تصور اينکه از چند مشابه يکي را کاليبره کرده و بقيه را با آن مقايسه کنيم تصوري کاملاً اشتباه است که متاسفانه در برخي از مراکز صنعتي شاهد آن هستيم .

نکته مهمي که در اينجا ضروري است بدان اشاره شود اين است که در بسياري از استانداردهاي مديريت کيفيت مانند استاندارد QS9000 و ISOTS 16949 و حتي در استاندارد ايزو9000 با ويرايش2000 موضوعي فراتر از کاليبراسيون مطرح گرديده و آن موضوع تجزيه و تحليل سيستم هاي اندازه گيري(M.S.A) است. در اين نگرش، اندازه گيري به صورت فرآيندي ديده مي شود که محصول نهايي آن اعداد و ارقامي است که به يک کميت مورد نظر نسبت داده مي شود و کاليبراسون تجهيزات اندازه گيري فقط يکي از عناصر تشکيل دهنده آن است. عناصر ديگري مانند : شرايط محيطي، فرد آزمايش کننده، دستور العمل هاي اجرايي، روش هاي آماري، آموزش، تغييرات قطعه به قطعه ، تغييرات درون قطعه اي و .... مورد توجه خاص قرار مي گيرد.

در اين روش ويژگي هر فرآيندي اندازه گيري را مي توان به صورت شاخص هاي عددي مانند : تکرار پذيري، تجديد پذيري، ميزان تکرار پذيري و تجديد پذيري، خطي بودن و پايداري سيستم محاسبه و به کمک نمودارهاي کنترلي مانندR چارت و ياX چارت به خوبي دربارة کارآيي يک سيستم اندازه گيري تصميم گيري نموده و درجهت رفع مشکلات آن اقدام کرد.

نکته بسيار مهم اين است که در تمامي روش هاي تجزيه و تحليل سيستم ها و به ويژه کنترل فرآيند آماري(S.P.C) کاليبره بودن دستگاه هاي اندازه گيري يک اصل بوده و بدون آن هر اقدامي بي ثمر و حتي خسارت آميز خواهد بود

سایر وسایل اندازه گیری دیگر

در كارگاه ماشین های ابزار هر قطعه می بایستی به طور دقیق و به اندازه لازم تراشیده شود و به همین جهت ، یكی از كارهای اساسی در تولید هر قطعه ،‌اندازه گیری می باشد . دقت در اندازه گیری قطعات بسیار مهم و لازم است . زیرا كه باید مطمئن شویم قطعات بعد از عملیات تراشكاری به طور مناسب با یك دیكر مونتاژ ( یا بر هم سوار یا منطبق ) خواهند شد . در صورتیكه هنگام اندازه گیری بی احتیاطی شود و به طور صحیح عملیات اندازه یگری صورت نگیرد ،‌وقت و مواد مصرف شده ، هدر رفته و كار انجام شده بی ارزش تلقی می گردد.

وسایل اندازه گیری طول را می توان به دو دسته تقسیم كرد : مستقیم و غیر مستقیم

وسایل اندازه گیری مستقیم :

وسایل اندازه گیری مستقیم دارای درجه بندی خطی هستند و با قرار دادن آنها در كنار قطعه مورد اندازه گیری ، اندازه قطعه مستقیماً از روی خطوط درجه بندی خوانده می‌شود مانند انواع خط كش های مدرج ،‌كولیس ها ، میكرومترها و … كه انواع خط كشهای مدرج را در همین فصل و كولیس و میكرومتر را مستقلا در فصل بعدی مورد بحث قرار خواهیم داد . این وسایل ، به وسایل اندازه گیری متغیر نیز موسوم هستند.

وسایل اندازه گیر غیر مستقیم :

در این وسایل اطلاعات مربوط به اندازه قطعه را به یك مقیاس مدرج منتقل كرده و به این ترتیب اندازه به صورت غیر مستقیم به دست می آید . مانند پرگارها كه در همین فصل مورد بحث قرار خواهند گرفت .

1-2- اندازه گیری با خطكش های مدرج

خط كش های فلزی خط كش عموماً با دقت بالاتری نسبت به مترها تهیه می‌شوند دقت خط كشهای فلزی 5/0 یا 1 میلیمتر است جنس این خط كشها به ضخامت آنها بستگی دارد و معمولا با ابعاد و جنس های مختلف ساخته می‌شوند .

خط كشهایی نیز وجود دارند كه یك لبه آنها برحسب میلیمتر و لبه دیگر بر حسب اینچ مدرج شده است . خط كش های فلزی در انواع مختلف تولید می‌شوند و در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند در زیر به شرح نمونه هایی از آنها پرداخته می‌شود .

خط كش های تخت :

این خط كشها كه تقریباً معمولی ترین خط كش ها است در كارهای فلزكاری برای رسم خط و یا اندازه گیری بكار گرفته می شود جنس این خط كشها از فولادی تهیه شده كه در مقابل ضربه و خمش مقاوم هستند .

خط كش قلاب دار :

این خط كش كه درشكل زیر مشاهده می كنید به دلیل اینكه قلابی در انتهای آن دارد برای اندازه گیری قسمت داخلی كاسه ساچمه ها ، فلكه ها و طول سوراخ های شیاردار مناسب است . زیرا هنگام اندازه گیری می توان قلاب آن را در پیشانی قطعه قرار داد . استفاده از این ابزار دقت اندازه گیری را بالا می برد . این نوع خط كش ها دارای تقسیمات میلیمتری و اینچی هستند . لازم به توضیح است كه قلاب نصب شده می تواند ثابت و یا قابل تنظیم نیز باشد .

خط كش با انتهای مدرج :

این خط كشها تشكیل شده اند از یك دسته آجدار كه یك طرف آن مهره محكم كننده و طرف دیگر آن حالت یك بست را دارد كه با مهره مذكور ارتباط دارد . روی این مجموعه قطعات كوچكی مطابق شكل زیر سوار می‌شود . این خط كشها برای اندازه گیری جای خارها و سوراخها و یا مكانهائیكه اندازه گیری سطوح آنان به دشواری میسر است می توان استفاده كرد . لازم به توضیح است هر كدام از این قطعات دارای یك طول خاص است .

خط كش كولیسی : این نوع خط كش ها دارای یك خط كش ثابت و یك قسمت كشوی لغزان هستند كه توسط یك پیچ می توان كشوی را روی خط كش مدرج محكم نمود . از این نوع خط كشها نساجها برای اندازه گیری تعداد گره های موجود در یك طول مشخص از فرش استفاده می كنند

خط كش قابل انعطاف :

این خط كشها از فولاد فنر ساخته شده و كاملا انعطاف پذیر هستند به طوری كه می توانند كاملا فرم گرفته و روی سطوح منحنی بنشینند زیرا كه طول قوسها را نمی توان با خط كشهای معمولی اندازه گیری كرد . بنابراین توسط این خط كشها می‌توانند به راحتی قوسهای قطعات را اندازه گرفت .

خط كش پایه دار : از یك خط كش فلزی كه پایه آن از چدن تشكیل شده است و زیر سطح آن سنگ زده می شود و خط كش در شیار جانبی آن قرار گرفته و به وسیله پیچ در آن محكم می شود مورد استفاده خط كش پایه دار اندازه گیری ارتفاع و عمق قطعات است .

خط كش با انتهای شیب دار (‌لب بریده) :

این خط كش برای اندازه گیری قطعاتی كه دارای گوشه های گرد می باشند در این صورت برای اندازه گیری طول قطعه نمی توان از خط كش تخت استفاده كرد چون اگر پیشانی خط كش به پیشانی پله مماس شود ،‌ لبه خط كش روی قطعه قرار نگرفته است این نوع خط كش همانطور كه اسمشان معلوم است ابتدای لبه آنها بریده شده است بنابراین نوع خط كشها وسیله مناسبی برای اندازه گیری طولی هستند .

خط كش تلسكوپی :

خط كش تلسكوپی از چند قطعه استوانه ای تشكیل شده است كه قطرهای مختلفی دارند و به راحتی می توانند در داخل یكدیگر جمع شوند . یك سر این خط كش دارای قلابی برای اتصال سر خط كش به لبه كار است .

خط كش عمق سنج :

خط كش عمق سنج برای اندازه گیری عمق سوراخها ،‌خزینه ها و شیارها طراحی شده است كه دارای خط كش مدرج بوده و از طرفی چون هنگام اندازه گیری خط كش آن موازی با سوراخ قطعه كار قرار می گیرد در نتیجه خطای اندازه گیری نسبتاً كم خواهد بود . این وسیله تشكیل شده است از یك بدنه شیاردار كه جنس آن از فولاد آبكاری شده می باشد و یك خط كش از جنس فولاد سخت . معمولاً خط كش را داخل شیار ( كشویی ) پایه قرار داده و به وسیله یك پیچ سراج دار در هر فاصله كه لازم باشد بوسیله دست محكم می كنند .

انواع مختلف عمق سنج :

عمق سنج خط كش دار : كه شكل و طرز كار آن در صفحه بالا تشریح شد .

عمق سنج میله دار ساده : شكل و طرز كار آن مثل عمق سنج خط كش دار می باشد ولی چون میله و پایه هیچكدام مدرج نیستند بعد از اندازه گیری ارتفاع سوراخ و یاشیار ، می بایستی طول میله را تا كف پایه به وسیله خط كش اندازه گیری كرد كه این اندازه همان اندازه ارتفاع شیار یا سوراخ می باشد . با توجه به اینكه طول میله دوباره باید اندازه گیری شود به علت خطای اندازه گیری مجددی كه خواهد داشت ، دقت آن كمتر از عمق سنج خط كش دار

عمق سنج میله ای فنر دار : شكل و طرز كار آن مثل عمق سنج میله دار ساده می باشد با این تفاوت كه میله آن توسط فنری كه در آن تعبیه شده ، به طورخودكار به طرف پایین هدایت می‌شود . به این صورت كه با بازكردن پیچ مخصوص قفل ، میله به طور خودكار در داخل سوراخ و یا خزینه كار فرو برده می شود . پس از اینكه پیشانی میله به ته كار مماس شد،‌پیچ قفل را دوباره محكم كرده تا میله در محل خود محكم شود و چون میله آن مانندعمق سنج میله دار ساده و مدرج نیست بعد از اندازه گیری قطعات آن را از كار خارج كرده و سپس طول میله رابه وسیله خط كش و یا وسیله دیگری مجدداً اندازه گیری می كنند .

عمیق سنج نقاله ای : این نوع وسیله اندازه گیری شامل یك كخط كش روی نقاله سوار شده و برای اندازه گیری خزینه و مخروطها مورد اندازه گیری قرار می گیرد . ازطرف دیگر ،‌خط كش می تواند روی نقاله تحت هر زاویه ای كه لازم باشد قرار گرفته و محكم شود . البته باید گفت كه مهره آج زده شده مانند یك نقطه اتكاء سودمند خواهد بود .

پرگارها Dividers :

پرگارها جزو وسایل نقل اندازه می باشند كه با این وسایل اندازه گیری طول قطعات به طور غیر مستقیم امكان پذیر بوده و با توجه به دقتی كه در اندازه گیری از آنها انتظار داریم ،‌از وسیله اندازه گیری مناسبی (خط كش یا كلیس) برای میزان كردن یا خواندن آنها كمك می گیریم ،‌دقت اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری مانند پرگارها ، بستگی به حساسیت دست اندازه گیر دارد زیرا لمس صحیح این نوع ابزارها با كار ، میزان دقت اندازه گیری را تعیین می كند و این نیاز به داشتن احساس قوی ( حساسیت دست ،‌حس لامسه ) و تجربه دارد .

پرگارهای اندازه گیری :

این ابزارها وسائلی هستند كه بعنوان وسائل كمكی اندازه گیری به كار گرفته می ‌شوند كه توسط آنها می توان ابعاد داخلی، خارجی و فواصل بین خطوط و قطعات را اندازه گرفت . اساس ساختمان این ابزار متشكل از یك جفت ساق قوسی شكل كه توسط پیچ و مهره و یا پرچ با واشرهایی در اطراف به هم وصل می شوند . برای كار با این ابزار اصولا امتداد و طرف خمیده ساق را با كار تماس داشته سپس توسط پیپیچ و مهره اندازه را ثابت نموده و سپس با كمك یك وسیله اندازه گیری طولی مدرج اندازه جدا شده بین دو ساق پرگار را می خوانیم حال به شرح انواع این نوع پرگار می پردازیم :

در اندازه گیری قطر شیار داخلی، ابتدا پایه های پرگار را مطابق شكل زیر در حالتی كه دهانه آن با دست جمع شده است ،‌داخل سوراخ قرار می دهیم ،‌سپس بازوهای پرگار را آنقدر می بندیم كه پیشانی مهره به بازوی پرگار برسد ، در پایان بازوهای پرگار را با دست جمع می كنیم و پرگار را از سوراخ خارج می كنیم و اندازه منتقل شده را به وسیله كولیس اندازه می گیریم .

پرگار پله ای نامتقارن :

از پرگار پله ای نامتقارن می توان برای ایجاد جای خار روی محورها استفاده نمود . برای این كار قطعه كار را روی صفحه صافی قرار داده و دو قطعه در دو طرف آن به عنوان نگهدارنده قرار داده و ساق خمیده را به بدنه میله مماس می كنیم .

سپس توسط ساق نیز خط لازم را روی میله رسم می كنیم . و در مرحله بعدی جای خار را توسط تیغه فرز در می آوریم .

پرگار پیچ سنج : این پرگارها دارای سر كروی بوده كه اندازه گیری توسط آنها مقایسه ای است به عبارت دیگر قبلاً بایستی اندازه پرگار از روی نمونه مورد نظر میزان شده باشد . با این پرگار اندازه واقعی قطر خارجی ، قطر داخلی ، و یا متوسط را نمی توان گرفت بلكه از طریق فوق می توان به درستی و یا نادرستی پیچ پی برده . نوع دیگری از این پرگار دارای سرهای سوزنی بوده كه این سرها نسبت به هم اندازه گام پیچ اختلاف دارند این پرگارها برای اندازه‌گیری قطر داخلی پیچ به كار می روند .

در ورقكاری ،‌برای رسم دوایر بزرگتر از پرگارهای كشویی استفاده می شود .

نوع دیگر پرگار میله ای یا پرگار بازودار است كه برای رسم دایره روی سطوح تخت یا دارای منحنی از آن استفاده می شود این پرگار دو بازو دارد كه فاصله آنها تا میله مركزی قابل تنظیم به وسیله پیچ قابل تثبیت است . ارتفاع نوك تیز بازو در این پرگار همزمان با رسم دایره تغییر می كند .

اندازه گیری تلسكوپی telescopic Gauge :

یكی از وسائل انتقال اندازه بسیار دقیق كه می توان برای انتقال اندازه از روی استوانه ها ، شیارها ، شكافها ،‌از آن بهره گرفت اندازه گیر تلسكوپی است . این وسیله از دسته آج دار، پیچ قفل كننده ، سندانها ،‌سندانهای متحرك تشكیل شده است .

تاريخچه كوليس و كاليبراسيون

مطالب مشابه :

ساخت قطعات صنعت نفت و طراحي و ساخت نخستين گيربکس توربين بادي

آلیاژهای حافظه دار

موتورهای استرلینگ

روبات جراح

اموال ماشين آلات وتجهيزات ،استهلاک و تهي شدن

ساخت هواپيمای مدل

تاريخچه كوليس و كاليبراسيون

واژه نامه فناوري نانو