Usuario:Daniel Ruiz Lanzas/Taller
En Industria 4.0, automatización e intercambio de datos en tecnologías de fabricación: Sistemas ciberfísicos, dispositivos de red, conectividad de red, computación en la nube y computación cognitiva. Los sensores deben proporcionar resultados de alta precisión y realizar mediciones de alta velocidad para garantizar una calidad confiable para cualquier industria.[1]
La tecnología de medición óptica [2]se está volviendo más importante para los procesos de producción e inspección, ya que es sin contacto e independiente del material objetivo y las propiedades de la superficie.
+ La tecnología cromática confocal [3]consiste en dos lentes (o espejos curvos) que se disponen confocalmente una a la otra cuando coinciden sus enfoques. Con el principio de medición cromática confocal, la luz blanca se divide en diferentes espectros por lentes y se enfoca en un objeto a través de un sistema óptico de múltiples lentes. Las lentes están dispuestas de manera que la luz se descompone mediante una aberración cromática controlada en longitudes de onda monocromáticas que dependen del desplazamiento.
+ El sistema de medición cromático confocal [4]se utiliza para la medición rápida de distancia y espesor. Diferentes modelos de sensores e interfaces de controlador abren varios campos de aplicación, p. en la industria de semiconductores, industria del vidrio, ingeniería médica y producción de plásticos.
+ Características principales para el sistema de medición cromática confocal: • Medición sin desgaste y diseño de sensor pasivo. • La más alta precisión con resolución submicrométrica. • Compensación rápida de superficie. • Velocidad de medición ajustable de hasta 70 kHz. • Medición de distancia y medición de espesor. • Tamaño de punto extremadamente pequeño. • Configuración a través de la interfaz web.
+ La técnica de medición cromática confocal [5]permite mediciones de espesores de múltiples capas de materiales transparentes, mediciones de distancia, evaluación de intensidad y mediciones dentro de huecos y pozos. El procedimiento de medición cromática confocal es ideal para la línea de procesos de control de calidad.
+ El principio de medición cromática confocal [6]permite mediciones de desplazamiento y distancia de alta precisión, incluso en superficies difusas y reflectantes. Se pueden detectar objetos muy pequeños debido al tamaño pequeño del punto de medición. La trayectoria del haz axial evita los efectos de sombreado, lo que permite mediciones incluso en mangas y rebajes. Con la versión de 90 °, las características geométricas se pueden medir dentro de los agujeros y rebajes.
El principio permite mediciones de espesor de materiales transparentes como el vidrio. El valor de grosor se detecta con precisión micrométrica utilizando solo un sensor. El controlador proporciona una base de datos de materiales editable y ampliable. Los parámetros específicos del material, como los índices de refracción, se pueden adaptar utilizando la interfaz web. Las mediciones de múltiples picos permiten la evaluación de hasta 6 picos, que es cómo se pueden medir objetos de varias capas como el vidrio laminado.
+ Los controladores [7][8](aplicados en el control de calidad de producciones electrónicas) proporcionan una excelente relación señal / ruido que permite realizar mediciones con gran precisión. Se encuentran entre los controladores más rápidos del mundo y se utilizan con frecuencia para tareas de supervisión dinámica. La compensación de superficie rápida regula los ciclos de exposición para lograr una alta estabilidad de señal que es particularmente favorable cuando se miden superficies con diferentes características de reflexión.
+ Las grandes ventajas de los sistemas de medición cromática confocal [9]son que las propiedades de la superficie y el material del objeto objetivo casi no tienen influencia en la precisión de la medición. Se pueden realizar mediciones de alta precisión en superficies reflectantes, como metales y líquidos de alto brillo o pulidos, en superficies mate tales como plásticos y caucho negro, así como en materiales transparentes tales como placas de vidrio y plástico. El punto de medición extremadamente pequeño, dependiendo del sistema, de solo unas pocas micras, permite la medición del cable de unión y pequeños contornos de las piezas mecánicas.
+ Como ejemplo de aplicaciones [10][11]podemos utilizarlo para el control de calidad de sellos y matrices de tabletas médicas, en tubos de acero inoxidable para la producción de catalizadores, medición de muestras dentales confocales y medición automática de contornos y partes.
En la inspección de alta precisión de las estructuras superficiales más finas, se utilizan sistemas de medición cromática confocal para el desplazamiento, así como mediciones de distancia y evaluación de intensidad. Las propiedades de superficie de las piezas de precisión más pequeñas se pueden determinar con precisión micrométrica utilizando este método. Por ejemplo, los arañazos se pueden detectar de manera confiable. Según la determinación de la distancia, se pueden realizar topografías de objetos en la superficie.
Cuando un objeto de medición consta de diferentes materiales[12], como metales y plásticos, la reflectividad resalta las diferencias en los materiales, aunque los valores de distancia no cambian. La irregularidad y los arañazos influyen en el grado de reflectancia y se hacen visibles. El sistema detecta los cambios en la intensidad de la señal y produce una imagen exacta del objetivo y sus estructuras finas. Realizar mediciones utilizando la intensidad de la señal, permite la visualización de las mejores estructuras. Con el tiempo de exposición constante, se puede obtener información adicional acerca de la evaluación de la superficie, lo que no sería posible con solo la medición de la distancia.
Cuando se fabrican vidrios multicapa, laminados y curvos[13][14], por ejemplo para aviones, aplicaciones automotrices y arquitectónicas, células solares, pantallas planas y pantallas de teléfonos inteligentes; la medición precisa del espesor de cada capa es muy importante. Los sensores confocales son los mejores para estas tareas. Si algunos defectos de producción no cumplen con las especificaciones, existe el riesgo de un aumento de la tensión que puede conducir a deficiencias o delaminación del vidrio.
Los sensores compactos, de alta velocidad y fáciles de integrar garantizan la máxima confiabilidad en casi cualquier área donde se exija una alta precisión desde el monitoreo de la máquina hasta el control de calidad completamente automático del producto final.
- ↑ Book: Industrial Engineering in the Industry 4.0 Era
- ↑ Measurement, instrumentation, and sensors handbook: spatial, mechanical, thermal, and radiation measurement
- ↑ https://www.micro-epsilon.com/displacement-position-sensors/confocal-sensor/
- ↑ https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/oles/3-Vorburger-Ted-Optical-Methods-of-Surface-Measurement-MSSFAA-10jul12.pdf
- ↑ https://www.osapublishing.org/DirectPDFAccess/CABABE97-9E1B-157A-4BEA6CFD8D8E3D76_241332/aop-4-4-441.pdf?da=1&id=241332&seq=0&mobile=no
- ↑ https://www.sciencedirect.com/science/book/9781782423676
- ↑ https://www.mesurex.com/en/los-controladores-ifc2421-y-ifc2422-el-estandar-industrial-para-mediciones-confocales/
- ↑ https://www.mesurex.com/en/el-controlador-cromatico-confocal-mas-rapido-del-mundo/
- ↑ https://www.mesurex.com/en/nuevos-controladores-confocales-dt-2421-y-2422-de-micro-epsilon/
- ↑ https://www.mesurex.com/en/sensores-cromaticos-confocales-la-mayor-precision-en-mediciones-de-distancia-y-espesor/
- ↑ https://www.mesurex.com/en/sensores-y-soluciones-de-medicion-para-todas-las-industrias-y-sectores-con-mesurex-procesos-industriales-tecnologia-de-automatizacion/
- ↑ Measurement, instrumentation, and sensors handbook: spatial, mechanical, thermal, and radiation measurement Jump up ^
- ↑ http://www.controlengeurope.com/article/72737/Multi-layered-glass-thickness-measuring-solution.aspx
- ↑ http://source-book.com/sites/default/files/documents/G.%20James%20Glass%20Handbook%20Part%20B.pdf