Cómo encontrar la solución adecuada para la medición de altura/escalón
A la hora de buscar la mejor manera de medir la altura o la altura de escalón, hay que tener en cuenta una serie de factores importantes, como la forma del objeto, el tipo de sistema de medición y el entorno de la instalación. La selección de un equipo que no satisfaga adecuadamente sus necesidades puede dar lugar a una precisión insuficiente y a un aumento de las horas de trabajo durante la producción, por lo que es importante elegir el equipo adecuado. Este sitio está diseñado para ayudarle a descubrir la mejor manera de realizar esta medición de forma confiable.
Medición de altura/altura de escalón desde arriba utilizando dos puntos de medición próximos entre sí
Ejemplo de aplicación: Medición de la altura de terminales de conector
Sistema de medición óptimo
Sistema de medición óptimoSensor de desplazamiento láser 2D
Se obtiene un perfil de la superficie donde incide la línea láser, lo que permite adquirir mediciones relativas como la altura de escalón.
A
Punto de medición
B
Escalón
C
Punto de referencia
Medición de la diferencia de altura entre el punto de medición y el punto de referencia.
PUNTOS CLAVE
Incluso si el objeto está inclinado, el escalón se puede medir con precisión porque el cabezal del sensor cuenta con una función de ajuste de alineación.
Método de triangulación 2D. Medición multipunto en línea. La tasa de muestreo más rápida del mundo con 64000 imágenes/seg.
Medición de la altura/altura de escalón desde un lado utilizando dos puntos de medición cercanos entre sí
Ejemplo de aplicación: Diámetro de árbol de levas entre muñones
Sistema de medición óptimo
Sistema de medición óptimoMicrómetro óptico de barrera 2D
Se proyecta la silueta del objeto y se calcula la altura de escalón entre dos características especificadas.
PUNTOS CLAVE
Incluso si el eje está inclinado, el escalón puede medirse con precisión cuando se utiliza la función de ajuste de la alineación. Las mediciones no se ven afectadas por el color de la superficie del objeto.
Método óptico telecéntrico 2D. Medición simultánea de hasta 100, con medición calibrada de alta velocidad.
El efecto de la inclinación del cabezal del sensor
Si el eje óptico no es perpendicular al objeto, se produce un error de medición causado por el ángulo θ en el valor de la altura, como se muestra en la figura 1. Si θ es superior a 0.8°, el error de medición es de aproximadamente 0.01%, por lo que debe corregir la inclinación por adelantado si le preocupa su efecto. Puede corregir fácilmente la inclinación preparando una pieza maestra y utilizando los ajustes de escala.
[Figura 1]A: Inclinación del eje óptico θ
Objetos transparentes y objetos con superficies con acabado de espejo
Si el objeto es un objeto transparente o un objeto con una superficie con acabado de espejo, debe instalar el cabezal del sensor inclinado en un ángulo que sea la mitad del ángulo de la luz proyectada y recibida, α, en relación con el objeto, como se muestra en la figura 2. (Cuando se utiliza el método de triangulación).
Además, si el objetivo es un objeto transparente, un punto clave para una medición estable es que el objeto transparente tenga un grosor mínimo de un valor determinado. Si el objeto es delgado, el valor medido para la altura de la superficie frontal puede ser inferior a lo que debería ser debido al efecto de la luz reflejada por la superficie posterior del objeto transparente. Los límites mínimos de grosor que garantizan una medición estable varían en función del tipo de cabezal del sensor, la transparencia del objeto y la reflectividad de la superficie posterior.
[Figura 2]A: α/2
Precauciones durante la medición de escalones
El efecto de la inclinación del cabezal del sensor
Si el eje óptico del sensor de desplazamiento láser 2D no es perpendicular al objeto, se produce un error de medición causado por el ángulo θ en el valor del escalón, como se muestra en la figura 3. Cuanto mayor sea la distancia (X) entre los dos puntos que se miden para el escalón, mayor será el error de medición. Por ejemplo, incluso si la inclinación θ es de sólo 0.1°, el error de medición se convierte en aproximadamente 50 μm (1.97 Mil) si X = 30 mm (1.18"). Por lo tanto, la función de corrección de la inclinación se utiliza generalmente al realizar mediciones de escalones.
[Figura 3]A: Inclinación del eje óptico θB: Escalón realC: Valor medidoD: Distancia entre dos puntos (X)
Objetos transparentes y objetos con superficies con acabado de espejo
Si al menos una de las superficies que se están en la medición de escalones es un objeto transparente o un objeto con una superficie acabada en espejo, instale el cabezal del sensor inclinado en un ángulo que sea la mitad del ángulo de la luz proyectada y recibida, α, en relación con el objeto, como se muestra en la figura 4. También es necesario preparar un cabezal dedicado para su uso con objetos transparentes y objetos con superficies con acabado de espejo.
Además, si el objetivo es un objeto transparente, debe tener un grosor mínimo de un valor determinado para que la altura de la superficie se mida con precisión. Si el objeto es delgado, el valor medido para la altura de la superficie frontal puede ser inferior al que debería ser debido al efecto de la luz reflejada en la superficie posterior del objeto transparente. Los límites mínimos de grosor que garantizan una medición estable varían en función del tipo de cabezal del sensor, la transparencia del objeto y la reflectividad de la superficie posterior.
[Figura 4]Izquierda: FrontalDerecha: LateralA: Superficie transparente/con acabado de espejo
¿Qué método es mejor? Contacto versus Sin contacto
Medición de objetos blandos
Cuando la sonda entra en contacto con un objeto blando, éste puede comprimirse, lo que conlleva el correspondiente error de medición. Con la medición sin contacto, es posible medir objetos que se deforman, como objetos blandos y superficies líquidas.
Medición de objetos ligeros
En el caso de objetos delgados y livianos, es necesario mantener presionado el objeto para asegurarse de que no flote en un espacio de aire, a fin de medir con precisión la altura de la superficie. Con la medición por contacto, la sonda presiona la superficie del objeto, lo que elimina los errores causados por el objeto que flota en el aire. Por esta razón, el método de contacto se adapta mejor a este tipo de medición que el método sin contacto.
Medición de hendiduras
Con un sensor de desplazamiento láser sin contacto, el punto de medición (que oscila entre unos pocos micrómetros y cientos de micrómetros de tamaño) es generalmente más pequeño que las sondas utilizadas en la medición por contacto. Esto permite medir con precisión la altura de la base de hendiduras más estrechas con el método sin contacto.
