¿Qué son las Máquinas de Medición de Contornos?
Las máquinas de medición de contornos son dispositivos que trazan el contorno de un objeto y registran, analizan y miden con precisión su forma.
Entre las máquinas de medición de contornos, las que trazan directamente la superficie del objeto a medir con un palpador y registran con precisión el movimiento del palpador se denominan máquinas de medición por contacto. En cambio, las que trazan la superficie captando la luz reflejada de la superficie, por ejemplo con un láser, se denominan sin contacto.
Aunque las máquinas de medición de contornos sin contacto son relativamente fáciles de trabajar, su desventaja es que el estado de la luz reflejada varía mucho en función del material y las propiedades de la superficie del objeto. Por este motivo, se utilizan mucho las máquinas de tipo contacto, que no se ven afectadas por las condiciones.
Usos de las Máquinas de Medición de Contornos
Las máquinas de medición de contornos se utilizan principalmente para el desarrollo, la producción y el control de calidad de productos metalúrgicos. También pueden utilizarse para la medición automática en la línea de producción mediante la programación de una serie de operaciones de medición.
Tenga en cuenta que, debido al riesgo de rayar la superficie de una máquina de medición de contorno de tipo palpador, la inspección se realiza a menudo por muestreo para productos en los que la calidad del aspecto es importante. Dado que las máquinas de medición de contornos pueden medir con precisión formas y dimensiones en un paso fino, también pueden utilizarse para ingeniería inversa.
Principio de las Máquinas de Medición de Contornos
En esta sección se describe el principio de las máquinas de medición de contornos por contacto, ampliamente utilizadas. Estas consisten en un detector que se mueve horizontalmente y un palpador que se mueve hacia arriba y hacia abajo en un gran arco circular.
La forma del contorno puede trazarse trazando constantemente las coordenadas de la punta del palpador mediante una escala digital, con la coordenada X del movimiento horizontal y la coordenada Y de la posición vertical del palpador. Hay que tener en cuenta que el brazo al que está sujeto el palpador se mueve hacia arriba y hacia abajo en forma de arco.
Esto significa que la punta del palpador también sigue la forma del objeto de medición en un movimiento de arco circular. Por lo tanto, para trazar las coordenadas XY con precisión, debe compensarse el error en la dirección X causado por el movimiento de arco circular. Además, si la escala digital utilizada para medir el movimiento vertical del palpador sólo puede medir el movimiento lineal, se requiere un mecanismo para convertir el movimiento de arco circular en movimiento lineal.
El posicionamiento preciso es importante para los detectores, por lo que se utilizan husillos de bolas y motores paso a paso para este movimiento. En las máquinas de alta precisión, los componentes eléctricos, como la fuente de alimentación y la tarjeta de control, suelen estar separados en una caja externa para minimizar los efectos de la dilatación térmica.
Más Información sobre las Máquinas de Medición de Contornos
1. Ángulo de Seguimiento de las Máquinas de Medición de Contornos
Las máquinas de medición de contornos están equipadas con un palpador en el extremo. El palpador está montado verticalmente en el brazo y no puede medir en ángulo recto.
El ángulo en el que la máquina de medición de contorno puede medir se denomina ángulo de seguimiento, que se refiere a las direcciones ascendente y descendente respectivamente. El ángulo de seguimiento depende de la forma del palpador, que tiene sus propios límites en las direcciones ascendente y descendente.
Si el palpador tiene una forma cónica o simétrica, los ángulos de seguimiento ascendente y descendente son iguales. Sin embargo, si el palpador tiene una forma asimétrica, los ángulos de seguimiento en sentido ascendente y descendente cambian, por lo que hay que tener cuidado. El ángulo de seguimiento también depende de la velocidad de medición y de la fuerza de medición, y cuanto mayor sea la velocidad de medición, más difícil será seguir una pendiente pronunciada.
2. Inspección Diaria de las Máquinas de Medición de Contornos
Las máquinas de medición de contornos están sujetas a desgaste ya que la punta del palpador está en contacto con la superficie a medir. Aunque el desgaste sea mínimo, se ve afectado por la histéresis y otros cambios que se producen con el tiempo debido al uso repetido.
Por lo tanto, es necesario realizar inspecciones periódicas, pero un mantenimiento frecuente a gran escala no es práctico en términos de horas-hombre y costes. Por lo tanto, como inspección rutinaria, simplemente se corrigen las funciones importantes y los puntos relacionados con el rendimiento.
Las inspecciones diarias de las máquinas de medición de contornos comprueban y corrigen principalmente los tres puntos siguientes:
- Precisión de los Valores Medidos
Las mediciones se realizan con respecto a un patrón de referencia calibrado, como un calibre de bloque, y se corrige cualquier discrepancia entre el valor calibrado y el valor medido real. - Desgaste de la Punta del Palpador
Al medir un paso valorado, por ejemplo, la punta del palpador se hunde en función de la cantidad de desgaste del palpador, lo que provoca una ligera discrepancia entre la forma real y la forma medida. En función de esta discrepancia, se calcula y compensa la cantidad de desgaste. - Equivalencia entre Mediciones Cuesta Arriba y Cuesta Abajo
Mida geometrías simétricas, como galgas de espiga o bolas de acero de precisión, y corrija la distorsión entre los lados izquierdo y derecho de la geometría medida para que sean equivalentes.
En la mayoría de los casos, el software calcula automáticamente ambas correcciones a partir de los valores medidos, por lo que es importante gestionar el uso del sistema para no olvidarse de las inspecciones diarias. Además, si se desea adquirir y mantener las normas de la industria del automóvil y de gestión de la calidad, como IATF 16949 e ISO 9001, también se deben realizar periódicamente trabajos de calibración trazables.