Introducción
La fabricación consta de varias etapas: planificación, diseño, creación de prototipos, fabricación y procesamiento posterior. La medición y la inspección del producto son importantes para garantizar que todo va según lo previsto. Las herramientas de medición de alta precisión son necesarias para obtener los mejores resultados. Son fundamentales para hacer realidad la visión del ingeniero de diseño.
Los instrumentos de medida de dimensiones son dispositivos que miden las características físicas de un objeto, como la altura, la anchura, la longitud, la curvatura o el ángulo. Los instrumentos de medición se clasifican según su principio de funcionamiento. Los tipos más comunes de dispositivos de medición son las herramientas manuales, los calibres neumáticos, las MMC, los dispositivos ópticos, los dispositivos basados en la luz y las máquinas de medición por visión.
Hoy hablaremos de 8 de los mejores instrumentos de medición dimensional de los que puede beneficiarse su empresa. No sólo cubren un gran número de aplicaciones, sino que además cuentan con la confianza de los líderes del sector. Cada fabricante tiene necesidades únicas de precisión, delicadeza de objetos, inspección de superficies o transparencia. Desde herramientas manuales hasta robots de medición, esta completa lista le ofrece todo lo que necesita.
Los 8 tipos principales de instrumentos de medición dimensional
Sistemas de medición por visión
La inspección visual con máquinas existe desde los años 80, pero ahora se ha convertido en una técnica de medición en toda regla. A sistema de medición por visión consta de una cámara CCD, un sistema de iluminación, una lente óptica y un software de análisis. La cámara toma una imagen de la pieza y el software analiza sus dimensiones. Dependiendo del tipo de software, los sistemas de medición por visión pueden realizar mediciones en 2D o 3D.
Los sistemas de medición por visión pueden ofrecer resultados de alta precisión hasta el nivel de micras. Realizan mediciones rápidas, pero están limitados a piezas de pequeño tamaño. Los sistemas de medición por visión son sensibles a la luz externa y deben funcionar en entornos controlados. Son muy valiosos en las industrias electrónica, médica y aeroespacial, que requieren mediciones de alta precisión de piezas pequeñas. Gracias a su rápido ritmo de trabajo, son adecuados para fábricas con elevados requisitos de producción.
Máquinas de medición por coordenadas (MMC)
Las máquinas de medición por coordenadas son dispositivos industriales especializados que miden dimensiones tridimensionales. Su componente principal es una sonda que toca varias partes de la pieza para evaluar las distancias. Puede ser manual o automatizada. Tras evaluar los puntos, la MMC construye una nube de puntos de la pieza. Consiste en una reproducción basada en puntos de la superficie del objeto. Las MMC ofrecen una gran precisión, y la mayoría de los dispositivos modernos ofrecen mediciones a nivel de micras.
Existen distintos tipos de MMC que se utilizan para diversas necesidades de medición. Las MMC de puente son las más comunes y versátiles. Las MMC de pórtico están diseñadas para grandes piezas de máquinas y ofrecen una gran precisión, mientras que las MMC de brazo horizontal son adecuadas para aplicaciones que requieren una precisión menor. Las MMC en voladizo tienen un solo pilar con un brazo montado en un lateral. Pueden medir piezas de trabajo con geometrías complejas.
Debido a su compleja construcción mecánica, las MMC se denominan robots de medición industrial. Aunque la mayoría de las MMC son de contacto, algunas ofrecen sondas ópticas o láser que no necesitan entrar en contacto con la pieza de trabajo. Las MMC pueden realizar el dimensionado geométrico y el tolerado. Pueden recrear superficies planas y cilíndricas para inspeccionar el exterior de un objeto.
Máquina de medición de herramientas
La innovación en la medición ha permitido desarrollar máquinas complejas. Máquinas de medición de herramientas proporcionan datos de alta precisión sobre las dimensiones de una pieza. Las herramientas informáticas procesan los datos recogidos por ellas. Entre los distintos dispositivos de medición de herramientas se encuentran las máquinas CNC, las máquinas 3D, las sondas de infrarrojos y las herramientas láser. Tienen principios de funcionamiento diferentes, pero consiguen los mismos resultados. Los fabricantes eligen entre ellos en función de las ventajas de nicho que ofrecen.
Los sistemas de palpado por infrarrojos funcionan mediante señales luminosas enviadas a través de un palpador. Miden la superficie de una pieza entrando en contacto con ella. Los escáneres láser y los reglajes láser de herramientas ofrecen mediciones de herramientas sin contacto. Los sistemas de reglaje de herramientas por láser pueden detectar rápidamente el desgaste y la rotura de las herramientas, mientras que los escáneres láser capturan datos de la superficie durante la fabricación. Al igual que el sistema de sondeo por infrarrojos, los sistemas de sondeo por ondas de radio permiten realizar mediciones durante el proceso mediante ondas de radio. Los dispositivos de medición, temperatura y reglaje de herramientas crean un entorno de fabricación completo.
Aunque los dispositivos de medición son adecuados para el análisis cuantitativo, no lo son para tomar decisiones cualitativas. Las herramientas informáticas, como los programas de medición, pueden analizar datos dimensionales y elaborar informes cualitativos complejos. Facilitan enormemente el registro, la recuperación y la traducción de datos.
Medidor de distancia láser
Un distanciómetro láser es un dispositivo de medición electrónico portátil. Emite un rayo láser y capta su reflejo para determinar la distancia entre dos puntos. Un distanciómetro láser es un método de medición rápido, preciso y sin contacto. Dependiendo del dispositivo, un medidor láser puede medir distancias de hasta 100 m. Los medidores láser modernos incorporan varias características de calidad, como conectividad Bluetooth, cámara y pantallas táctiles.
El medidor láser funciona según el principio de la velocidad para determinar la distancia. Emite un impulso láser que viaja a la velocidad de la luz y capta su reflejo en su fotocélula. La duración transcurrida entre la emisión y el retorno del pulso puede determinar la distancia entre dos puntos.
Un distanciómetro láser puede ser útil en muchas situaciones. Puede medir cómodamente distancias lineales, superficies y volúmenes. Entre sus cómodas características se encuentra una tarjeta de memoria para almacenar datos, lo que facilita la determinación del valor mínimo/máximo en una serie de mediciones. Puede medir de forma continua mientras el dispositivo está en movimiento, también puede utilizarse para medir ángulos y puede completar la medición de distancias de forma indirecta y automática.
Calibre Vernier
El calibre vernier es una de las herramientas de medición científicas más antiguas. Fue descrito por primera vez por Pierre Vernier en Bruselas en 1631. Consta de una escala metálica con dos juegos de mordazas y una sección central móvil conocida como escala vernier. Los calibres Vernier pueden medir distancias lineales y dimensiones de objetos redondos. Fiables, portátiles y económicos, los calibradores vernier son extremadamente prácticos.
Los calibres Vernier son muy precisos y fáciles de conseguir, por lo que son habituales en la industria. Son excelentes para medir objetos pequeños y medianos, con una precisión de hasta 0,01 mm. La escala principal indica el número entero, mientras que la escala vernier indica el valor decimal. Los calibres vernier se suministran con reloj comparador o pantalla LCD.
Micrómetro
El micrómetro es otra herramienta de medición manual basada en escalas. Proporciona mediciones de alta precisión en piezas de trabajo como pequeñas herramientas y accesorios. Un micrómetro se compone de un bastidor en forma de U con dos extremos, uno denominado yunque y el otro husillo. El husillo está unido a un componente en forma de mango que contiene las escalas principal y circular.
Durante la operación, el objeto se encaja entre el marco en U. A continuación, se gira el husillo, sujetando firmemente el objeto entre las dos caras. Naturalmente, la escala circular avanza con el husillo. El número de rotaciones del husillo se corresponde directamente con la distancia de medición. Un micrómetro puede proporcionar una precisión de hasta 0,001 mm. Al igual que el calibre de nonio, el micrómetro dispone de una esfera mecánica o de una pantalla LCD.
Medidor de altura
Un tallímetro es una herramienta mecánica que mide la altura de los objetos. Consta de una base, un poste, una viga deslizante, una escala, un rayador y un tornillo de fijación. Los medidores de altura contienen una escala de nonio para mediciones manuales o un panel LCD que proporciona lecturas automáticas. Los medidores de altura están disponibles en distintos tamaños para medir diferentes tipos de objetos. Su tamaño varía entre 6 pulgadas y 6 pies. Los medidores de altura miden con precisión distancias verticales en fabricación, medicina, metalurgia y ciencia.
Existen varios tipos de medidores de altura con diferentes utilidades y ventajas. Los calibradores de altura estándar están equipados con una escala principal y de nonio con graduaciones de 0,02 ó 0,05 mm. Los medidores de altura digitales disponen de una pantalla LCD y son más fáciles de leer. Tienen una resolución de 0,01 mm. Pulsando el interruptor "cero", pueden ponerse a 0 en cualquier momento, lo que facilita las mediciones relativas.
Instrumento de medición de contornos
Los instrumentos de medición de contornos evalúan las dimensiones, las variaciones de la superficie y la rugosidad de los objetos. El perfilado de superficies se ha convertido en un componente importante de la fabricación de piezas pequeñas. La más mínima desviación en la rugosidad puede causar problemas más adelante en la cadena de producción. El análisis del contorno y la rugosidad garantiza la coherencia del diseño en el procesamiento por lotes. Los instrumentos de medición de contornos pueden reducir los errores acumulados en la fabricación. Pueden detectar desviaciones en las piezas de trabajo con respecto a los datos de diseño y etiquetarlas como defectuosas basándose en criterios predefinidos. La medición de contornos reduce significativamente el tiempo de inspección de los productos y ahorra costes operativos.
Los dispositivos de medición de contornos suelen tener un calibre de alta resolución, un banco de trabajo, una columna y un sistema de brazo oscilante. El brazo mecánico se conecta a una sonda o palpador, que recorre el cuerpo del objeto. Los dispositivos de medición de contornos realizan mediciones en el sistema de coordenadas tridimensional. La máquina crea un mapa 3D y lo almacena en el disco. Un programa informático procesa el modelo 3D. Puede realizar varias funciones, como analizar los ajustes de puntos, girar la vista del objeto y controlar el aumento. El software informático también permite almacenar y reutilizar datos cómodamente.
Conclusión
Hemos esbozado las herramientas de medición más productivas del sector, pero la mejor dependerá de su uso. Elegir el instrumento de medición dimensional adecuado implica tener en cuenta varios factores. ¿Se trata de piezas pequeñas o grandes? ¿Cuál es el tamaño de sus lotes? ¿Cuántos productos va a inspeccionar al día? Y, por último, ¿cuáles son sus restricciones presupuestarias? Si responde a estas preguntas, la selección del instrumento le resultará muy sencilla. Le aseguramos que uno de los instrumentos de esta lista satisfará sus necesidades. Nuestros expertos están siempre a su disposición para guiarle en su viaje. Póngase en contacto con nosotros para una consulta profesional