Mesura de diàmetre i gruix en peces de treball giratòries

En la producció industrial, la mesura de distància, diàmetre i gruix juga un paper central. Ja sigui l’assegurament de qualitat de les peces rodones, el seguiment dels passos de producció o el control de procés, la mesura de la tecnologia de sensors proporciona la base per a resultats reproduïbles. Però, com es poden aconseguir mesures precises quan les superfícies giren, són rugoses o canviants? I com funciona realment la mesura del gruix amb un sensor làser de distància? Aquest article ofereix respostes a aquestes preguntes.

El sensor de distància làser mesura el gruix del material d'una bobina en un entorn de producció industrial sense contacte
Mesura de gruix sense contacte amb sensor làser de distància

Mesura de gruix amb sensors làser de distància: així és com funciona

La mesura del gruix amb sensors làser de distància es basa en registrar dos valors de distància a costats oposats d’un objecte i calcular la diferència a partir d’aquests. A diferència dels mètodes clàssics amb capçals de mesura tàctils, la mesura òptica ofereix diversos avantatges:

  • Sense contacte: Sense estrès mecànic sobre la peça
  • Alta freqüència de mesura: Adequada per a processos dinàmics
  • Independentment del color o material fins a cert punt
  • Pràcticament cap desgast: No hi ha parts mòbils al capçal de mesura

A la pràctica, dos sensors es col·loquen de manera que cadascun il·lumini un costat de l’objecte. Els valors de distància es resten al sistema de control i es representen directament com a gruix del material.

Això inclou aplicacions com:

  • Control del gruix de pel·lícules o cintes
  • Inspecció d’amplada i gruix de xapa o plaques
  • Control de qualitat en perfils extruïts

Triangulació làser – resistència especial per a corbes de nivell

Els sensors de triangulació làser són una forma especial de mesura de distància amb làser. Funcionen segons el principi angular: un feix làser impacta la superfície, i un detector receptor determina la distància a través de la posició de la reflexió. Aquest principi és ideal per a:

  • Tasques detallades de mesura
  • Superfícies amb comportament irregular o lleugerament reflectant
  • Punts de mesura amb alta resolució

En contrast amb els sensors simples de temps de vol (mesura de temps de vol), la triangulació ofereix una precisió més alta – ideal per a càlculs de gruix i diàmetre en l’interval de dècimes a centèsimes de mil·límetre.

Mesurar peces giratòries – per què la dinàmica ajuda

En aplicacions rotatives, com la inspecció de peces tornejades, el moviment de l’objecte no té un efecte negatiu, sinó sovint positiu. Quan la peça gira, el punt làser es desplaça per la superfície. Petites anomalies com el gra, la desigualtat local o els xips individuals es “promedian”, cosa que augmenta l’estabilitat de la mesura. A més, els desequilibris o errors formals són immediatament reconeixibles perquè es repeteixen regularment en el senyal de mesura.

Cas d’ús: Mesurar diàmetres al tornador

Un exemple pràctic ho demostra molt bé: s’ha de provar un mandril de fusta giratori pel seu diàmetre. Un sensor de triangulació làser de la sèrie P3 s’utilitza directament en el procés. A causa de la rotació, el valor de distància resulta en una mesura significativa, a partir de la qual es calcula el diàmetre mitjançant la geometria.

El sensor de distància làser mesura el gruix d'una peça de treball giratòria en un sistema de proves
Mesura de gruix en components giratoris

Són possibles dos conceptes:

  1. Mesura única (càlcul de radi): Un sensor mesura la distància a la superfície. Com que es coneix el diàmetre de tornada, el gruix o diàmetre es pot calcular utilitzant la geometria.
  2. Concepte de dos sensors (mesura directa del gruix): Dos sensors mesuren simultàniament els costats oposats d’una peça de treball. La distància entre els punts de mesura determina directament el gruix/diàmetre.

Ambdós mètodes es poden utilitzar de manera flexible en processos de producció o proves – tot i que el sistema individual sol ser més rendible i més fàcil d’integrar.

Consells pràctics per a resultats estables

Per assegurar que les tasques de mesura també funcionin de manera fiable en condicions reals, hi ha alguns punts a considerar:

  • Posició del sensor i angle de visió: Un angle de visió de la superfície tan perpendicular com sigui possible redueix els errors de mesura.
  • Observa la distància de treball: Els sensors de triangulació làser tenen un rang òptim de mesura: dins d’aquesta finestral, l’estabilitat i la precisió són les més màximes.
  • Considerem la superfície: Superfícies altament brillants o reflectants poden dificultar les mesures reflectants – sensors adequats amb avaluació adaptativa eviten això.
  • Protecció contra influències externes: La pols, els lubricants o les vibracions poden interferir amb els senyals de mesura – els escuts mecànics o filtres adequats en l’avaluació poden ajudar aquí.

Conclusió

Els sensors de triangulació làser ofereixen un mètode molt robust per a inspeccions de gruix i diàmetre, ja sigui en peces giratòries o en objectes estacionaris. La seva alta freqüència de mesura, precisió i funcionament sense contacte els converteixen en la solució preferida per a tasques de producció i control de qualitat en una àmplia gamma d’indústries.

autor

Picture of Max Mustermann

Max Mustermann

Càrrec