Odpowiedź na recenzję - Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji

Wrocław, 14 listopada 2013
mgr inż. Maciej Stankiewicz
Politechnika Wrocławska
Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji
50-371 Wrocław, ul. I. Łukasiewicza 5
Sz. P.
Dr hab. inż Michał Wieczorowski, prof. PP
Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych
Instytut Technologii Mechanicznej
Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania
Politechnika Poznańska
60-965 Poznań, ul. Piotrowo 3
Odpowiedź na recenzję rozprawy doktorskiej
Szanowny Panie Profesorze,
bardzo dziękuję za wnikliwą analizę mojej pracy i przesłane uwagi. Poniżej ustosunkowałem
się do każdej z nich.
● Wstęp – w opisie maszyn współrzędnościowych pojawiły się nieścisłości, z którymi
nie sposób się zgodzić: po pierwsze podano, że wszystkie maszyny charakteryzują się
bardzo dużymi dokładnościami, co nie jest zgodne z rzeczywistością, a poza tym jako
ich wadę zaznaczono ograniczone możliwości pełnej automatyzacji pomiaru. Trudno
się zgodzić z takimi stwierdzeniami, ponieważ maszyny mają dokładność od ułamków
mikrometra do dziesiątych części milimetra, a poza tym automatyzacja pomiaru na
nich z technicznego punktu widzenia nie nastręcza problemów.
Zgadzam się. Faktycznie, maszyny współrzędnościowe maja szeroki zakres
dokładności i pozwalają na automatyzację pomiarów. W kontekście szybkich
pomiarów na linii produkcyjnej, o których mowa w pracy są one jednak trudne
do zastosowania.
● Metoda triangulacji laserowej jest niewątpliwie interesująca, ale określenie jej jako
idealnego kandydata na metodę o największym potencjale mnie nie przekonuje.
1
Głównymi zaletami metody triangulacji laserowej są szybkość działania i
możliwość prowadzenia pomiarów podczas przesuwu obiektu (strategia
ciągłego przesuwu). Powoduje to, że w pomiarach na linii produkcyjnej ma
duży potencjał. Pozostałe przedstawione metody wymagają zatrzymania
obiektu, bądź specjalnych pokryć antyrefleksyjnych, co powoduje, że nie
stanowią konkurencji dla triangulacji laserowej. W pracy zabrakło wyraźnej
definicji kryteriów oceny i wartościowania, dzięki której wybór metody byłby
jednoznaczny.
● Na rysunku 1.1 do metod punktowych zaliczono interferometrię i metodę konfokalną
chromatyczną. Obie te metody – np. przy pomiarach nierówności powierzchni –
częściej stosowane są jako powierzchniowe. Można zaliczyć je do obu grup metod.
Według mojej najlepszej wiedzy metoda konfokalna chromatyczna pozwala na
pomiar jednego punktu w jednym czasie. Analiza powierzchni odbywa się
dzięki przesuwaniu sensora (lub wiązki) nad powierzchnią skanowanej
próbki.[R. Leach (Ed.), Optical Measurement of Surface Topography, Springer,
2011, rozdział 5.2.1.2]. Nie wspomniano tu jednak o pozostałych metodach
konfokalnych, w których stosowane są tarcze Nipkowa lub skanowanie wiązką
laserową dla uzyskania obrazowania 2D.
Interferometria również powinna być przedstawiona dwukrotnie -także jako
metoda powierzchniowa (np. Taylor-Hobson CCI).
● Na stronie 23 trzeci akapit – nie zgadzam się z przewagą systemów aktywnych, moim
zdaniem dzięki redundancji danych systemy pasywne są zdecydowanie lepsze.
Ilość danych pozyskanych w metodach pasywnych faktycznie pozwala na
osiągnięcie wyższych dokładności. W przypadku powierzchni, na których nie
występują kontrastowe cechy, odwzorowanie z użyciem pasywnych metod nie
jest w ogóle możliwe.
● W rozdziale 3.7 na końcu spierałbym się co do niemożliwości eliminacji wibracji w
zakresie skali mierzonych zjawisk i możliwości urządzeń pomiarowych. Dla
niepewności pomiarów osiąganych przez metody optyczne nawet w warunkach
halowych można wyeliminować wibracje.
Wpływ wibracji w pomiarach o niewielkiej dokładności może być pomijalny w
przypadku urządzeń o dużych przestrzeniach pomiarowych, gdzie rozdzielczość
jest stosunkowo niska. Z badań przeprowadzonych w rozdziale 11 pracy
2
wynika, że w stanowiskach triangulacyjnych o niewielkich przestrzeniach
pomiarowych niepewność standardowa pomiaru wysokości jest rzędu setnych
części milimetra. Uważam, że w tym zakresie wpływ wibracji na wyniki
pomiarów należy rozważyć.
● Na końcu rozdziału 4.4. autor wspomina o trudności usunięcia powłoki
antyrefleksyjnej. Dla zwykłej myjki ultradźwiękowej jakich wiele jest w przemyśle
nie jest to żaden kłopot, znam szereg takich sytuacji z praktyki.
Zgadzam się z uwagą, jednak zastosowanie myjki ultradźwiękowej pozbawi mtl
jednej z jej głównych zalet, gdyż procesy mycia, przekładania itd. nie będą już
bezdotykowe. Jeszcze większym problemem jest automatyczne, równomierne
pokrywanie każdego elementu powłoką oraz związane z tym koszty.
● Na stronie 83 rysunek 10.7 – nie opisano osi Y, a na osi X jest odchyłka a nie błąd.
Błąd z definicji nie może przyjmować wartości ujemnych. Taka sama sytuacja
występuje na rysunkach 11.6, 11.8, 11.9 i 11.10.
Osi Y nie opisano ze względu na typową konstrukcję histogramu, którego oś Y
zawsze określa częstość bądź liczność wystąpień danej klasy. Dla
jednoznaczności przekazu oś powinna być jednak opisana na wszystkich
wymienionych ilustracjach. Na osi X istotnie przedstawiono odchyłkę pomiaru,
a nie jego błąd.
● Pewne określenia można było wyjaśnić bardziej precyzyjnie, zwłaszcza jeśli Autor
stosuje je troszkę odmiennie od przyjętych powszechnie definicji. Mam tu na myśli np.
terminy: zdolność metrologiczna, precyzja, wielkość nieciągłości powierzchni,
predyktor, model sceny.
Zdolność metrologiczna jest tutaj rozumiana jako zespół parametrów
metrologicznych określających przydatność metody do prowadzenia pomiarów
z zadaną precyzją i dokładnością.
Precyzją
został
określony
rozrzut
wartości
zmierzonych,
wyrażany
odchyleniem standardowym, wynikający z poszerzenia linii laserowej oraz jej
niejednorodności.
Wielkość nieciągłości powierzchni to w przytoczonym fragmencie pole
powierzchni tych fragmentów obiektu, które nie zostały zdigitalizowane, przez
co w chmurze punktów powstała nieciągłość.
Predyktorem nazwano algorytm pozwalający określić -przewidzieć nominalny
kształt profilu laserowego w kolejnym (przyszłym) obrazie triangulacyjnym.
3
Użyty termin jest niewłaściwy i powinien zostać zastąpiony terminem
„algorytm predykcji profilu laserowego”.
Model sceny określa w tym przypadku położenie obiektów w przestrzeni.
Zgadzam się ze zdaniem, że nie jest to określenie zrozumiałe i powinno być
najpierw wprowadzone, gdyż spotykane jest ono także w szerszym znaczeniu
jako obiekt, parametry optyczne powierzchni oraz źródła oświetlenia.
Mam nadzieję, że moje odpowiedzi satysfakcjonują Pana Profesora. Dziękuję także za
pozostałe uwagi, które nie wymagają mojego komentarza. Z pewnością pomogą mi w
przyszłości prawidłowo redagować teksty o charakterze naukowym.
Z poważaniem,
Maciej Stankiewicz
4