MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO
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Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO 1. Nivel electrónico. Micrómetro láser de barrido. Autocolimador y polígono de precisión 2 Palpadores 2. P l d ópticos ó ti • Triangulación • • Fotogrametría Autofocalización • Microscopía confocal 3. Interferometría • Interferómetro laser de dos frecuencias • Trazador laser 4. Rastreador laser. Radar laser Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO 2 NIVEL ELECTRÓNICO Campo: Indicaciones: Precisión: Respuesta: Temperatura: ±600” (±3mm/m) ángulo (“) o gradiente (mm/m), en rangos de 10”, y dirección (+ ó -) 0,2”±3% lectura 2 s (tiempo) -5 a 40 ºC (utilización) Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO 3 MICRÓMETRO LÁSER DE BARRIDO Banco entre puntos Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO 4 AUTOCOLIMADOR Banco entre puntos Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO 5 AUTOCOLIMADOR Banco entre puntos Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. TRIANGULACIÓN Foco de luz ¿d? a Detector Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. TRIANGULACIÓN Detector PRINCIPIO Luz difusa reflejada en la pieza • imágen sobre detector de posición (CCD u otro) Foco de luz ¿d? dm L t Lente a Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. TRIANGULACIÓN Capacidades • d dm = 2 200 00 mm • e = 10-4 Limitaciones Superficie de pieza: Reflectividad demasiado: alta, baja o irregular g Inclinación excesiva Con barrido (scanning) 250.000 pto/sec Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO ATOS PALPADORES ÓPTICOS ÓPTICOS. TRIANGULACIÓN. FOTOGRAMETRÍA ¡Ojo!, numerosas variantes Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. AUTOFOCALIZACIÓN PRINCIPIO Luz reflejada: • desviada y focalizada por un conjunto óptico; • detector en lazo cerrado con accionamiento de la lente CAPACIDADES • z 250 m • e = 10-3 10-4 • Øfoco-pieza 2 m LIMITACIONES • • • Superficies afiladas Banco entre puntos Reflectividad muy variable Inclinación 45º Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. AUTOFOCALIZACIÓN Visión artificial (procesado de imágenes) DATOS Y LIMITACIONES 5 20 520x 20,5 m / pixel Surface focus Cámara CCD Reglas de captación http://www.nikon.com/product s/instruments/lineup/nexiv/sta ndard/vmr_h3020/ Contrast focus Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. AUTOFOCALIZACIÓN Visión artificial (procesado de imágenes) • Reconocimiento de formas • Ajustes, j etc. Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. ILUMINACIÓN T T L No T T L Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO MULTISENSORES PARA MMC Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. MICROSCOPÍA CONFOCAL El detector recibe solamente la luz reflejada en puntos de la pieza contenidos en el plano focal Levantamiento topográfico de una cierta área mediante: • La unidad de rastreo x x,y y • El accionamiento z Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO PALPADORES ÓPTICOS. MICROSCOPÍA CONFOCAL • • • • 1 nm repeatability local slopes up to 70 degrees motorized stages & stitching algorithms interferential objectives 0.1 nm repeatability ¡Ojo! Recientemente se han desarrollado, y empiezan a aplicarse, numerosas variantes i t de d microscopía i í (de (d Fuerza F Atómica Ató i y otras) t ) adaptadas a la metrología (sensores + algoritmos geométricos) Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO INTERFEROMETRÍA Medición dimensional por interferencia óptica • Máxima precisión • Múltiples variantes Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO INTERFEROMETRÍA Interferómetro Interferómetro de HP de dos frecuencias de Michelson Óptica de HP (actualmente (actualmente, Agilent) Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO INTERFEROMETRÍA Medición de pequeños ángulos Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO INTERFEROMETRÍA Medición de la rectitud Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO INTERFEROMETRÍA El trazador laser (laser tracer) ETALON AG Seleccionar: • Productos • LaserTRACER: leer todo y ver video • TRAC-CAL: TRAC CAL: ídem (1) reference sphere, (2) measurement beam, (3) solid pillar Technical key data Measuring uncertainty for spatial displacement (k=2): 0.2 µm + 0.3 µm/m Resolution : 0.001 µm M Measuring i range: 15 m ((any size i b by stitching tit hi off measurements) t ) Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO EL RASTREADOR LASER (LASER TRACKER) FARO API LEICA MMC transportable, basada en: 1. La medición de la distancia entre un punto emisor de luz y un reflector, 2. La medición de la inclinación, horizontal y vertical, del haz de luz entre ambos 3. El seguimiento automático del reflector en movimiento Las aplicaciones p son las correspondientes p a las MMC p pero p para dimensiones g grandes y y, particularmente, para cuerpos a medir no transportables. Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO High precisión horizontal and vertical angle encoders Hand held reflector for object probing High precisión patented absolute distance measuring device Conveniente positioning with portable stand Motors for tracking and automatic positioning EL RASTREADOR LASER Descripción Position detector for precise high-speed t ki tracking 1 Un interferómetro, 1. interferómetro de haz único (depende del instrumento) 2. Un medidor absoluto de distancias, mediante varios haces de luz colineales High precision interferometer distance measuring device 3. Reflectores que reflejan el rayo en la misma dirección del rayo incidente. 4. Un detector de posición, que permite seguir (“rastrear”) al reflector, con dos motores con ejes a 90º que reorientan el rayo 5. Sendos encoder acoplados a los motores anteriores dirección del rayo. rayo 6. Columna o cuerpo del instrumento y soporte o pié / movilidad y estabilidad Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MEDICIÓN DIMENSIONAL SIN CONTACTO EL RADAR LASER Descripción Mide la distancia en base al tiempo que tarda la luz en ir y volver • Sin reflector • Campo de medida, de 1 a 60 m • A 24 m, incertidumbre 3D de 0,25 mm Metris / Nikonmetrology Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
