De cerca con equipos de metrología:sistemas de inspección por visión

Los sistemas de inspección visual se han visto increíblemente afectados por la tecnología digital y basada en datos de hoy. Descubra cómo ha cambiado, se ha vuelto menos propenso a errores y ayudó a mejorar la calidad de las piezas de manera eficiente y automatizada.

Las herramientas y máquinas para inspeccionar piezas han evolucionado en direcciones bastante importantes. Para comprender mejor la tecnología actual del sistema de inspección por visión, es útil comprender cómo ha cambiado y por qué.

Hablamos con un especialista en ingeniería y productos de Mitutoyo para averiguarlo.

La evolución de los equipos de metrología:comparadores de proyección de perfiles frente a sistemas de inspección por visión

Los primeros comparadores se conocían comúnmente como "gráficos de sombras". Permiten la medición a través de una sombra "proyectada desde una imagen ampliada de una pieza de trabajo en una pantalla con un gráfico superpuesto", escribe Quality Magazine en el artículo "Comparadores:más de lo que parece".

“Esa tecnología ha existido desde la década de 1950, pero todavía se usa en las tiendas hoy en día”, dice Mark Sawko, especialista de productos en Mitutoyo. Sawko ha estado en la empresa durante 15 años y fue ingeniero de aplicaciones ópticas.

Mitutoyo todavía vende comparadores, pero la tecnología en sí ha recorrido un largo camino. Solían ser máquinas muy grandes, de seis a siete pies, con una gran luz que iluminaba la pieza desde atrás.

Los comparadores de hoy son más pequeños.

Fuente:Mitutoyo

“A la gente todavía le gusta porque es fácil”, dice Sawko. “Han estado usando comparadores en talleres mecánicos durante toda su vida profesional. Algunas tiendas quieren ceñirse a lo que les resulta cómodo”.

Los comparadores de hoy también son digitales. Alinea la cruz en la pantalla con un borde de la pieza y luego toma una lectura digital o "DRO".

“Así que mueve la cruz a un lado de la pieza, llega a cero para el valor X del DRO, por ejemplo, luego mueve la cruz al otro lado de la pieza y luego simplemente lee el valor de ese número, y esa es tu distancia, en pulgadas, milímetros, lo que sea que estés midiendo”, explica Sawko.

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Cómo la computadora y los datos influyeron en los sistemas de inspección visual

Los comparadores son una forma muy sencilla de medir y cumplen su propósito bastante bien. Pero hay una trampa. Vienen con algunas limitaciones incorporadas.

“La precisión de los comparadores se limita a lo bien que el operador puede alinear la cruz con el borde de la pieza”, dice Sawko. "Con un sistema de visión, elimina al operador y obtiene mucha más precisión que con un comparador".

Con un sistema de visión, el borde de una pieza se determina automáticamente. Utiliza el software informático avanzado actual y una cámara que puede capturar muchos más detalles que una parte retroiluminada que se proyecta.

“La cámara capta la luz mejor que un comparador”, dice Sawko. El comparador utiliza iluminación de perfil, que es buena para ver los bordes exteriores, pero no para ver la superficie de la pieza.

Algunos de los comparadores de hoy tienen más de una fuente de luz, pero debido a que todavía es una proyección, está limitada por la luz reflejada. Un sistema de visión con una buena cámara permite que un inspector de calidad o un operador de máquina aproveche la iluminación de perfil y una iluminación de superficie uniforme, algunas de las cuales incluyen un anillo de luz alrededor del borde de la cámara, para ver y medir más de una parte a una mayor. nivel de certeza.

Y debido a la naturaleza automatizada de los sistemas de inspección por visión actuales, medir la calidad de las piezas se vuelve mucho más eficiente. Simplemente hay menos margen de error y el proceso de inspección es mucho más rápido. Y como todos en la fabricación de hoy saben, la velocidad es importante.

“La mayoría de los sistemas de visión son CNC, es decir, motorizados y controlados por computadora. Básicamente, escribes un programa y la máquina se mueve automáticamente y mide los bordes y las superficies”, dice Sawko.

¿Qué más está sucediendo en la tecnología de inspección actual? Lea "Donde la metrología se encuentra con la fabricación de precisión actual".

En los sistemas de inspección por visión muy avanzados, se pueden paletizar, por lo que potencialmente pueden inspeccionar muchas más piezas a la vez que un comparador. Y debido a que son programables por máquina, la eficiencia realmente aumenta.

“Puede escribir un programa y luego el software puede decirle a la máquina y a la cámara, OK, muévase a esta ubicación, tome una medida ahora, muévase a la siguiente ubicación, etc.”, dice Sawko. “Básicamente, puede hacer que un operador se acerque, coloque una pieza en una máquina de visión, llame a un programa, presione el botón 'ir' y luego podría apagarse y hacer otra cosa mientras esa máquina mide esa parte. o tener un palé de varias piezas.”

Comprender la variedad de sistemas de visión 

Mitutoyo divide sus líneas de productos en tres áreas distintas. Hay aquellos que siempre están basados ​​​​en CNC, lo que se denomina "Visión rápida". Para aquellas tiendas que no necesitan velocidad y automatización o que pueden tener presupuestos más pequeños, existe "Alcance rápido" y "Imagen rápida". La línea de alcance es siempre una operación manual. La línea de productos Quick Image puede ser manual o motorizada.

"Quick Vision" es para talleres que han priorizado la precisión sobre todo lo demás. La parte superior de la línea se conoce como "ultra" y es conocida por ser "uno de los sistemas de visión más precisos del mundo", según Mitutoyo. Los gobiernos utilizan mucho este producto de alta gama para realizar mediciones sofisticadas a fin de cumplir con los estándares. Piense en NIST, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.
 

Fuente:Mitutoyo

Los fabricantes que trabajan en fibra óptica también utilizan el sistema ultra de gama alta.

“Si está pasando luz por un montón de fibras diminutas, y tiene un extremo de una fibra alineado con el otro extremo de otra fibra, si los dos extremos no se alinean exactamente bien, entonces pierde la señal porque todos los la luz no lo atraviesa”, explica Sawko. “Así que estos conectores son un desafío. Las tolerancias son muy, muy estrictas, para asegurar que las fibras encajen entre sí con la mayor precisión posible”.

Quick Image, por otro lado, utiliza ópticas "telecéntricas" para obtener una toma de profundidad de campo de forma rápida y precisa.

“Toda la pieza está enfocada todo el tiempo que se mide”, dice Sawko. "Así que es mucho más rápido que un comparador y ve más de la pieza".
 

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