Los comparadores ópticos no son tan simples como parecen

Algunos habían predicho que serían reemplazados por los sistemas de medición más modernos basados en cámaras (video). Por el contrario, los proyectores continúan desarrollando un papel clave y versátil en la medición de una amplia variedad de partes que no pueden determinarse efectivamente por medios convencionales (contacto). También son una alternativa más práctica a la tecnología con video en muchas aplicaciones.

Mientras las máquinas grandes y básicas para situar sobre el suelo eran la tendencia de hace 20 años, los avances de la óptica, los dispositivos de lectura, los sistemas de software y computadores, y el desarrollo de las estaciones de trabajo les han permitido a los usuarios emplear la medición sin contacto en equipos sofisticados y compactos. Los proyectores ahora están disponibles como máquinas de banco o en modelos para colocar sobre el suelo y tienen tamaños de pantalla que varían desde 12" hasta 40". Las opciones de patrón de luz se ofrecen en orientaciones verticales y horizontales, con base en las necesidades de la aplicación.

Sin duda, las máquinas de hoy son marcadamente diferentes de los primeros comparadores, generalmente llamados "gráficos de sombra" (shadowgraphs). Como su nombre lo indica, la medición en un gráfico de sombra se llevaba a cabo mediante una sombra originada en una imagen amplificada de una pieza de trabajo, sobre una pantalla con un cuadro sobrepuesto. La medición por este método era de algún modo subjetiva y las desviaciones de la pieza resultaban difíciles de cuantificar, ya que el usuario sólo podía comparar (de ahí el término "comparador") la sombra con la pieza actual a ser medida. Este proceso está básicamente limitado a un pasa/no pasa o una prueba de falla, sin recolección de información adicional de las mediciones.

Medición por coordenadas en dos ejes
Mientras los proyectores de hoy pueden continuar usándose para propósitos de comparación o sobreposición, la mayoría de usuarios demanda más información sobre las partes que necesitan medir. Como resultado, la necesidad de datos ha creado sistemas ópticos más avanzados, logrados básicamente con la adición de software y sistemas de lectura. Los micrómetros e indicadores tradicionales difieren en sofisticación de los lectores digitales y displays de microprocesadores con capacidades de medición geométrica y sistemas basados en PC.

Además, la capacidad de detección de bordes, la cual permite que el sistema detecte automáticamente y mida los puntos de transición de la imagen de un perfil, se ha convertido en una característica industrial común. El efecto combinado de estas características ha transformado en esencia los proyectores ópticos, de simples herramientas de comparación a máquinas de medición por coordenadas en dos ejes.

Otras características automatizadas mejoran aún más las capacidades de los comparadores. Por ejemplo, un usuario puede elegir una máquina con operación manual, motorizada o totalmente automática. Las máquinas automáticas o CNC, acopladas con motores y detección de bordes, permiten que se complete la inspección de una pieza bajo control CNC. Los usuarios pueden correr programas de inspección para verificar partes de manara automática, sin necesidad de navegar manualmente la máquina cada vez que se inspecciona una pieza.

Los lectores y el software amplían las opciones de medición
La llegada del procesador geométrico, o lector digital (DRO) -el cual ha crecido desde un sencillo contador x/y hasta un sistema de computación avanzado-, está cambiando continuamente la capacidad de inspección óptica.

Considere que el software puede hacer una interfaz CAD para simplificar la programación de la pieza. Esta capacidad, combinada con un control CNC, permite que las características sean medidas y construidas automáticamente, con los resultados mostrados en la pantalla o documentados a través de varias opciones de reporte.

Para ilustrar qué tanto han avanzado las rutinas de medición, gracias a los sistemas de lectura y al software, examinemos cómo un sistema de hoy puede calcular el diámetro de un círculo. Mientras las primeras cajas X/Y simplemente recorrerían el diámetro desde el borde extremo de cada lado de la característica al otro, a medida que se añadieron los cálculos de características, sólo se podía calcular el diámetro de "mejor ajuste" de un círculo. Los sistemas de hoy pueden proveer el diámetro mínimo y máximo, el diámetro promedio con base en todos los puntos medidos, o el diámetro medio con base en los valores mínimo y máximo (ISO). La forma (falta de redondez) también puede indicarse sencillamente en un display gráfico.

Las tolerancias también pueden aplicarse a estas características, sean ellas cartesianas, de posición real, condición máxima de material (MMC), o condición mínima de material (LMC). Los actuales sistemas de lectura son, además, muy flexibles, porque permiten la expansión del software cuando los programas continúan siendo mejorados.

Mejora acorta separación entre comparadores y video
Un paso adelante en el desarrollo del comparador es el adaptador video/óptico. Desarrollado recientemente, el adaptador permite que los comparadores ópticos tradicionales se conviertan en sistemas manuales de medición con video, simplemente reemplazando los lentes de los comparadores con un nuevo paquete de video basado en cámaras.

Este adaptador óptico de video utiliza el mismo montaje bayoneta de cambio rápido que un operador usaría para cambiar un lente de 10x a uno de 50x, sin requerir herramientas. En esencia, el adaptador provee una entrada rápida, sencilla y efectiva en costo a una tecnología de medición con video más moderna. Esto les permitirá a los usuarios obtener una excelente iluminación de la superficie a ampliaciones sustancialmente más altas de las que, normalmente, serían posibles con comparadores.

Algunos factores nunca cambian
Sin importar qué tan avanzado está un sistema de lectura o qué tan poderoso es el software, el equipo óptico no rendirá a los estándares deseados si no existe una plataforma de máquina estable y de alta calidad, una iluminación extraordinaria y una óptica de alta resolución. Vale la pena enfatizar en estos aspectos críticos, teniendo cuidado en la evaluación de cada componente del sistema. Aun cuando las opciones de lectura y el software continúen siendo actualizados rápida y fácilmente en su máquina, si la base de su sistema óptico es inherentemente débil, el desempeño general y la precisión se verán drásticamente disminuidos.

Claramente, los proyectores ópticos de hoy continúan demostrando versatilidad y cumplimiento de los nuevos retos que exigen las mediciones a medida que ellos surgen. Los proyectores ópticos siguen siendo los caballos de labor, ya comprobados en la medición sin contacto.