Introdução
A fabricação consiste em vários estágios: planejamento, projeto, prototipagem, fabricação e pós-processamento. A medição e a inspeção do produto são importantes para garantir que tudo ocorra conforme o planejado. Ferramentas de medição de alta precisão são necessárias para obter os melhores resultados. Elas são fundamentais para traduzir a visão do engenheiro de projeto em realidade.
Os instrumentos de medição de dimensões são dispositivos que medem as características físicas de um objeto, como altura, largura, comprimento, curvatura ou ângulo. Os instrumentos de medição são classificados de acordo com seu princípio operacional. Os tipos comuns de dispositivos de medição são ferramentas manuais, medidores pneumáticos, CMMs, dispositivos ópticos, dispositivos baseados em luz e máquinas de medição por visão.
Hoje, discutiremos 8 dos melhores instrumentos de medição dimensional dos quais sua empresa pode se beneficiar. Eles não apenas abrangem um grande número de aplicações, mas também têm a confiança dos líderes do setor. Cada fabricante tem necessidades exclusivas de precisão, delicadeza de objetos, inspeção de superfícies ou transparência. De ferramentas manuais a robôs de medição, esta lista abrangente cobre tudo o que você precisa.
Os 8 principais tipos de instrumentos de medição dimensional
Sistemas de medição visual
A inspeção visual baseada em máquinas existe desde a década de 1980, mas agora se transformou em uma técnica de medição completa. A sistema de medição visual compreende uma câmera CCD, um sistema de iluminação, uma lente óptica e um software analítico. A câmera tira uma foto da peça de trabalho e o software de computador analisa suas dimensões. Dependendo do tipo de software, os sistemas de medição visual podem realizar medições em 2D ou 3D.
Os sistemas de medição visual podem fornecer resultados de alta precisão até o nível de mícron. Eles realizam medições rápidas, mas são limitados a peças de pequeno porte. Os sistemas de medição visual são sensíveis à luz externa e devem ser operados em ambientes controlados. Eles são valiosos para os setores eletrônico, médico e aeroespacial, que exigem medições de alta precisão para peças pequenas. Devido à sua rápida taxa de trabalho, eles são adequados para fábricas com altos requisitos de produção.
Máquinas de medição por coordenadas (CMMs)
As máquinas de medição por coordenadas são dispositivos industriais especializados que medem dimensões 3D. Seu principal componente é uma sonda que toca várias peças para avaliar as distâncias. Ela pode ser manual ou automatizada. Depois de avaliar os pontos, a CMM constrói uma nuvem de pontos para a peça de trabalho. Ela consiste em uma reprodução baseada em pontos da superfície do objeto. As CMMs fornecem alta precisão, com a maioria dos dispositivos modernos oferecendo medições em nível de mícron.
Existem diferentes tipos de CMMs que são usadas para várias necessidades de medição. As CMMs de ponte são as mais comuns e versáteis. As MMCs de pórtico são projetadas para peças grandes de máquinas e oferecem alta precisão, enquanto as MMCs de braço horizontal são adequadas para aplicações que exigem menor precisão. As MMCs de cantilever apresentam um único pilar com um braço montado lateralmente. Elas podem medir peças de trabalho com geometrias complexas.
Devido à sua construção mecânica complexa, as CMMs são chamadas de robôs de medição industrial. Embora a maioria das CMMs seja baseada em contato, algumas oferecem sondas ópticas ou a laser que não precisam entrar em contato com a peça de trabalho. As CMMs podem realizar dimensionamento geométrico e tolerâncias. Elas podem recriar superfícies planas e cilíndricas para inspecionar o exterior de um objeto.
Máquina de medição de ferramentas
A inovação na medição levou ao desenvolvimento de máquinas complexas. Máquinas de medição de ferramentas fornecem dados de alta precisão sobre as dimensões de uma peça de trabalho. As ferramentas de software processam os dados coletados por elas. Vários dispositivos de medição de ferramentas incluem máquinas CNC, máquinas 3D, sondas de infravermelho e ferramentas a laser. Eles têm princípios de funcionamento diferentes, mas alcançam os mesmos resultados. Os fabricantes escolhem entre eles de acordo com as vantagens de nicho que oferecem.
Os sistemas de apalpação por infravermelho operam com sinais de luz enviados por meio de uma caneta. Ele mede a superfície de uma peça de trabalho entrando em contato com ela. Os scanners a laser e os ajustadores de ferramentas a laser oferecem medições de ferramentas sem contato. Os ajustadores de ferramentas a laser podem detectar rapidamente o desgaste e a quebra da ferramenta, enquanto os scanners a laser capturam os dados da superfície durante a fabricação. Assim como o sistema de sondagem por infravermelho, os sistemas de sondagem por ondas de rádio fornecem medições durante o processo usando ondas de rádio. Os dispositivos de medição, os dispositivos de temperatura e os ajustadores de ferramentas estabelecem um ambiente de fabricação abrangente.
Embora os dispositivos de medição sejam adequados para a análise quantitativa, eles não são adequados para a tomada de decisões qualitativas. As ferramentas de software, como o software de medição, podem analisar dados dimensionais e gerar relatórios qualitativos complexos. Elas facilitam muito o registro, a recuperação e a tradução de dados.
Medidor de distância a laser
Um medidor de distância a laser é um dispositivo de medição eletrônico portátil. Ele emite um feixe de laser e capta seu reflexo para determinar a distância entre dois pontos. Um medidor a laser é um método de medição rápido, preciso e sem contato. Dependendo do dispositivo, um medidor a laser pode medir distâncias de até 100 m. Os medidores a laser modernos vêm com várias ofertas de qualidade de vida, como conectividade Bluetooth, uma câmera e telas sensíveis ao toque.
O medidor a laser opera com base no princípio da velocidade para determinar a distância. Ele emite um pulso de laser que viaja na velocidade da luz e capta seu reflexo em sua fotocélula. A duração decorrida entre a emissão e o retorno do pulso pode determinar a distância entre dois pontos.
Um medidor de distância a laser pode ser útil em muitos cenários. Ele pode medir convenientemente a distância linear, a área de superfície e o volume. Entre seus recursos convenientes está um cartão de memória para armazenar dados, facilitando a determinação do valor mínimo/máximo em uma série de medições. Ele pode medir continuamente enquanto o dispositivo está em movimento, também pode ser usado para medição de ângulo e pode concluir indireta e automaticamente a medição de distância.
Paquímetro Vernier
O paquímetro vernier é uma das mais antigas ferramentas de medição científica. Ele foi descrito pela primeira vez por Pierre Vernier, em Bruxelas, em 1631. Ele consiste em uma escala de metal com dois conjuntos de mandíbulas e uma seção intermediária móvel conhecida como escala vernier. Os paquímetros Vernier podem medir distâncias lineares, bem como dimensões de objetos redondos. Confiáveis, portáteis e baratos, os paquímetros vernier são extremamente úteis.
Os paquímetros Vernier são altamente precisos e facilmente disponíveis, o que os torna comuns no setor. Eles são excelentes para medir objetos de pequeno e médio porte, fornecendo uma precisão de até 0,01 mm. A escala principal indica o número inteiro, enquanto a escala vernier indica o valor decimal. Os paquímetros Vernier vêm com um indicador de mostrador ou uma tela LCD.
Micrômetro
O micrômetro é outra ferramenta de medição portátil baseada em escala. Ele fornece medições de alta precisão em peças de trabalho, como pequenas ferramentas e acessórios. Um micrômetro é composto de uma estrutura em forma de U com duas extremidades - uma chamada bigorna e a outra, fuso. O eixo é preso a um componente semelhante a uma alça que contém as escalas principal e circular.
Durante a operação, o objeto é encaixado entre a estrutura em U. Depois disso, você gira o fuso, prendendo firmemente o objeto entre as duas faces. Naturalmente, a escala circular avança com o fuso. O número de rotações do parafuso corresponde diretamente à distância de medição. Um micrômetro pode fornecer precisão de até 0,001 mm. Como o paquímetro de Vernier, o micrômetro tem um mostrador mecânico ou uma tela de LCD.
Medidor de altura
Um medidor de altura é uma ferramenta mecânica que mede a altura de objetos. Ele consiste em uma base, coluna, viga deslizante, escala, riscador e parafuso de fixação. Os medidores de altura contêm uma escala vernier para medições manuais ou um painel LCD que fornece leituras automáticas. Os medidores de altura são fornecidos em diferentes tamanhos para medir diferentes tipos de objetos. Eles variam em tamanho de 6 polegadas a 6 pés. Os medidores de altura medem com precisão as distâncias verticais nos setores de manufatura, medicina, metalurgia e ciências.
Há vários tipos de medidores de altura disponíveis com diferentes utilidades e vantagens. Os medidores de altura padrão são equipados com uma escala principal e vernier com graduações de 0,02 ou 0,05 mm. Os medidores de altura digitais têm um LCD e são mais fáceis de ler. Eles têm uma resolução de 0,01 mm. Ao pressionar o botão "zero", eles podem ser ajustados para 0 a qualquer momento, facilitando as medições relativas.
Instrumento de medição de contorno
Os instrumentos de medição de contorno avaliam as dimensões, as variações de superfície e a rugosidade dos objetos. O perfilamento da superfície tornou-se um componente importante da fabricação de peças pequenas. O menor desvio na rugosidade pode causar problemas mais adiante na cadeia de produção. A análise do contorno e da rugosidade garante a consistência do projeto no processamento em lote. Os instrumentos de medição de contorno podem reduzir os erros cumulativos na fabricação. Eles podem detectar desvios nas peças de trabalho em relação aos dados do projeto e rotulá-las como defeituosas com base em critérios predefinidos. A medição de contorno diminui significativamente o tempo de inspeção do produto e economiza custos operacionais.
Os dispositivos de medição de contorno geralmente têm um medidor de alta resolução, uma bancada de trabalho, uma coluna e um sistema de braço oscilante. O braço mecânico se conecta a uma sonda ou caneta, que atravessa o corpo do objeto. Os dispositivos de medição de contorno realizam medições no sistema de coordenadas tridimensionais. A máquina cria um mapeamento 3D e o armazena no disco. O software de computador processa o modelo 3D. Ele pode executar várias funções, como analisar encaixes de pontos, girar a visualização do objeto e controlar a ampliação. O software de computador também permite que você armazene e reutilize dados de forma conveniente.
Conclusão
Descrevemos as ferramentas de medição mais produtivas do setor, mas a melhor delas dependerá de seu uso. A escolha do instrumento de medição dimensional adequado significa levar em conta vários fatores. Você está lidando com peças pequenas ou grandes? Quais são os tamanhos de seus lotes? Quantos produtos você inspecionará por dia? E, finalmente, quais são suas restrições orçamentárias? Responder a essas perguntas facilitará muito a seleção da ferramenta. Garantimos que um dos instrumentos desta lista atenderá às suas necessidades. Nossos especialistas estão sempre disponíveis para orientá-lo em sua jornada. Entre em contato conosco para uma consulta profissional!