¿Qué son los Sensores de Medición de Formas?
Los sensores de medición de formas son dispositivos que miden la forma de un objeto.
Estos sensores son una variante específica de los sensores de desplazamiento, enfocados en determinar tanto el espesor como la longitud de un objeto. En situaciones en las que se requiere analizar superficies curvas o formas intrincadas en tres dimensiones, estos dispositivos son particularmente útiles y se les conoce como “sensores de medición de formas”.
El tipo más común utiliza un láser sin contacto para medir, y es importante seleccionar el tipo según el objeto y la precisión de medición requerida.
Usos de los Sensores de Medición de Formas
Los sensores de medición de formas se utilizan principalmente para medir la forma externa de los productos. Son útiles para comprobar las grietas, astillas, fisuras y abolladuras de un producto, así como la forma acabada, como el área y el volumen, y el ensamblaje de componentes.
Por ejemplo, en productos alimenticios, se pueden detectar automáticamente grietas y astillas en galletas y galletas de arroz, así como áreas y volúmenes en productos de tipo de medición 3D.
En el caso de los productos industriales, el sistema puede utilizarse para calificar automáticamente de buenos o malos los resultados de procesamiento de diversos productos elaborados. Otra aplicación es comprobar la forma de los acabados de soldadura.
Principio de los Sensores de Medición de Formas
1. Principio del Método de Corte Óptico
En el método de corte óptico que utiliza un láser sin contacto, el láser se emite desde el sensor en una línea, se refleja en el objeto a medir y es recibido por la parte receptora de luz (elemento) para medir la distancia al objeto. A partir de la distancia medida, se puede calcular la forma real mediante triangulación y generar datos de forma.
2. Resolución de la Medición
El objeto completo se mide continuamente moviendo el objeto en una línea similar a una cinta transportadora contra un sensor fijado en una posición arbitraria. Una de las resoluciones de medición viene determinada por el número de veces que el sensor captura por unidad de tiempo. Por ejemplo, si una línea se mueve 1 m por segundo y puede capturar 1.000 veces por segundo, la forma puede capturarse en incrementos de 1 mm.
Los resultados de la medición pueden procesarse por ordenador y mostrarse en una pantalla, por ejemplo, para comprobar los resultados. Algunos productos procesan automáticamente los resultados de las mediciones, como la anchura, la altura, el área y el volumen.
Debido al principio de incidir sobre la luz y reflejarla, se necesitan sensores especializados para medir la forma de productos de vidrio altamente reflectantes (por ejemplo, CCD y CMOS en componentes electrónicos, piezas de cristal en cristales de cuarzo), productos de caucho difícilmente reflectantes (por ejemplo, neumáticos) y objetos de colores difícilmente reflectantes.
Tipos de Sensores de Medición de Formas
1. Sensores Ópticos de Desplazamiento
Estos sensores se basan en el principio de triangulación y están disponibles en dos tipos: sensores basados en PSD y sensores de imagen.
2. Sensores de Proximidad Lineales
Cuando se aplica una corriente alterna a una bobina, se genera un flujo magnético, pero cuando pasa a través de un objeto metálico, se generan corrientes parásitas contra el objeto. La dirección de estas corrientes parásitas es tal que generan un flujo magnético que interfiere con el cambio de flujo generado.
Como resultado, la inductancia de la bobina cambia, y el desplazamiento de distancia entre la bobina y el objeto puede medirse leyendo el cambio en la inductancia.
3. Sensor Ultrasónico de Desplazamiento
Las ondas ultrasónicas se transmiten al objeto mediante un transmisor y las ondas reflejadas se reciben mediante un receptor. La distancia se calcula midiendo el tiempo transcurrido entre la transmisión y la recepción de las ondas ultrasónicas.
Más Información sobre Sensores de Medición de Formas
Triangulación
La triangulación es un método de medición de distancias entre puntos distantes que utiliza el principio de triangulación. Si se conoce la distancia exacta entre dos puntos, se puede calcular la distancia a un punto situado a una distancia de esos dos puntos siempre que se conozcan los ángulos entre los dos puntos.
Esto se establece a partir de la propiedad de que un triángulo se establece si se determinan un lado del triángulo y sus dos ángulos extremos. La ventaja del método de triangulación en sensores de medición de formas es que no se ve afectado fácilmente por el color o el fondo.
A diferencia del tipo general de discriminación por recepción de luz, la distancia se determina mediante la luz láser reflejada en la superficie de la pieza, por lo que se puede suprimir el efecto del color y el material de la pieza y del fondo. Por ejemplo, es posible determinar la posición de forma estable incluso si la pieza de trabajo y el fondo son del mismo color.