¿Qué son las Sondas de Contacto?
Las sondas de contacto son sensores diseñados para realizar mediciones de alta precisión en las dimensiones de máquinas herramienta y piezas de mecanizado.
Estos sensores se instalan en el husillo o la torreta de máquinas herramienta de control numérico. Al entrar en contacto con la pieza mediante un detector llamado palpador, transmiten al control numérico valores de coordenadas medidos con una precisión en el rango de micras. Esta información se integra en programas de mecanizado, permitiendo configurar alertas si los valores medidos exceden rangos permitidos, lo que facilita la detección inmediata de defectos en el proceso de mecanizado.
Además, los datos medidos se almacenan secuencialmente en el sistema de control numérico. Un análisis de estos valores puede contribuir a mejorar tanto la productividad como la precisión del proceso de mecanizado.
Aplicaciones de las Sondas de Contacto
Las sondas de contacto se desarrollaron originalmente para máquinas de medición 3D, pero ahora se utilizan a menudo en máquinas herramienta CNC como centros de mecanizado y tornos de torreta. Gracias a su capacidad de hacer contacto desde múltiples ángulos, las sondas de contacto pueden utilizarse para medir una amplia gama de formas.
Por ejemplo, al medir las dos caras de una pieza, se puede determinar la distancia entre los dos puntos y, al mismo tiempo, medir la geometría, como la planitud y el paralelismo de ambas caras. Otras aplicaciones son la medición del diámetro interior y la excentricidad de los orificios de la pieza, la distancia entre los centros de varios orificios y la forma externa de las piezas torneadas.
Principio de las Sondas de Contacto
Cuando el vástago del palpador de contacto entra en contacto con la pieza, se genera una señal que es transmitida al receptor correspondiente. Esta señal es retroalimentada al sistema de control numérico (CN), que realiza la medición precisa de las dimensiones. Para la transmisión de estas señales, se emplean diversos métodos, entre los que destacan los métodos inductivo, por infrarrojos e inalámbrico.
1. Método Inductivo
Se trata de un método en el que se instala un módulo para la transmisión de señales en el receptor y la sonda dentro de la máquina, y las señales se transmiten mediante bobinas electromagnéticas. Como el receptor y la sonda tienen que estar cerca el uno del otro, la disposición es considerablemente restringida.
Por otra parte, la alimentación eléctrica del lado de la sonda puede suministrarse a través del módulo, lo que tiene la ventaja de que la propia sonda no necesita alimentación eléctrica.
2. Método de Infrarrojos
Este método utiliza luz infrarroja para transmitir señales. En comparación con el método inductivo, el rango de transmisión de la señal es mucho más amplio, lo que elimina el problema de las limitaciones de disposición. Este método de transmisión se sigue utilizando en muchas situaciones.
3. Método Inalámbrico
Otra mejora en el rango de transmisión de señales del método de infrarrojos es el método de radio, que utiliza ondas de radio. Este método también puede utilizarse para modelos con una amplia zona de herramientas, como grandes centros de mecanizado y centros de mecanizado de 5 ejes.
Tipos de Sondas de Contacto
Las sondas de contacto se han introducido en una gran variedad de Máquinas-Herramienta.
1. Sondas de Contacto para Rectificadoras
Son sondas de contacto que se utilizan en rectificadoras para detectar el desgaste de las muelas en rectificado cilíndrico y también para medir la altura de la pieza a rectificar. Las sondas de contacto con comunicación por cable se utilizan ampliamente para el cambio manual de herramientas en rectificadoras.
2. Sondas de Contacto para Tornos NC
Son sondas de contacto que se utilizan en tornos NC para medir los diámetros interiores y exteriores y las caras frontales de las piezas de trabajo. Los principales tipos de palpadores son los inalámbricos, ya que se conectan a la torreta.
3. Sondas de Contacto Simples
Estas sondas de contacto se utilizan principalmente en Máquinas-Herramienta de uso general o como ayuda a la puesta a punto de piezas y son de tipo analógico. Algunos utilizan una jaula de esfera para leer los valores o LEDs para indicar el contacto.
Más Información sobre Sondas de Contacto
1. Comparación con las MMC Manuales
Las Máquinas de Medición por Coordenadas (MMC) ya existían antes de la introducción de las sondas de contacto. En los métodos anteriores, el operador tenía que presionar manualmente el elemento de medición contra la pieza a medir, y luego pulsar un botón para capturar los datos. Sin embargo, este enfoque manual presentaba un problema significativo: la presión ejercida por el operador sobre la sonda podía variar, lo que a su vez podía llevar a errores en los valores medidos.
La introducción de las sondas de contacto actuales ha superado este problema. Estas sondas son capaces de medir con un alto grado de precisión de manera constante, eliminando los errores humanos asociados con la presión manual.
2. Ventajas de las Sondas de Contacto
Las sondas de contacto se instalan actualmente con frecuencia en máquinas herramienta como los centros de mecanizado. Las ventajas de las sondas de contacto en la medición en máquina incluyen
Reducción del tiempo de trabajo
El tiempo de trabajo puede reducirse, ya que no es necesario desplazarse de la máquina de mecanizado a la máquina de medición ni fijar el origen en la máquina de medición. La pieza puede medirse en la máquina, por lo que puede volver a mecanizarse una vez finalizada la medición.
Menor carga de trabajo para el operario
No es necesario mover la pieza de trabajo de la máquina a la máquina de medición, por lo que la posición del origen permanece invariable. Como se ha mencionado anteriormente, ya no es necesario el trabajo de fijar el origen, lo que reduce la carga de trabajo del operario.