Medición en línea
Medición en línea — La medición en línea se toma sobre la pieza mientras circula, sin retirarla, de modo que el sensor debe decidir dentro del tiempo de ciclo y no dispone de la espera de estabilización, el remontaje ni las lecturas múltiples de un laboratorio.
Repetición y reproducción del medio de medida
Repetición y reproducción del medio de medida — Este estudio divide la dispersión del sistema de medida en la variación que una misma estación produce sobre la misma pieza y la que añaden distintas personas, estaciones o momentos, y lo que debe quedar pequeño frente a la tolerancia es la dispersión total de ambas.
| Estación | Qué decide el sensor | Fuente de error dominante | Contramedida eficaz |
|---|---|---|---|
| Control de soldadura | Abertura de junta y presencia de material | Salpicadura y radiación del arco sobre el sensor | Purga de aire, ángulo de visión fuera del eje de soldadura, filtro de banda estrecha |
| Apriete | Presencia y altura del perno antes de asentar la cabeza | Reflejo especular de una cabeza cromada | Iluminación difusa, incidencia lejos del ángulo espejo |
| Encaje y nivel | Nivel entre dos paneles | Crecimiento térmico de la pieza, no del sensor | Medir a una temperatura fijada, controlar la repetición del utillaje |
| Prehensión | Posición de una pieza suelta en bandeja | Cambios de luz a lo largo del turno | Iluminación propia y disparo bajo control del robot |
| Banda de tolerancia a resolver | 0,20 mm |
|---|---|
| Parte de la banda asignable al instrumento | 10 por ciento |
| Distancia de trabajo disponible | 180 mm |
| Tiempo útil por decisión | 3,5 s |
| Material de la pieza | aluminio anodizado |
| Condición ambiental | luz de día por claraboyas |
- Alargamiento de un soporte de aluminio de 600 mm para 15 K
- 0.14mm
- Fuente: Calculado con un coeficiente nominal de expansión de 2,3e-6 por kelvin para la longitud de ejemplo. Conjunto de datos ilustrativo, no medido.
¿Basta un sensor con resolución de 0,01 mm para controlar una banda de 0,2 mm?
La resolución no es la restricción, y especificar por resolución es la razón de que muchas plantas compren un aparato caro que sigue sin poder juzgar la pieza. La pregunta útil es la anchura de toda la distribución de medida, incluida la repetición del utillaje, la temperatura de la pieza y la flexibilidad del soporte; si esa distribución ocupa buena parte de la banda, las lecturas no cuadrarán con la máquina de medir por muchas decimales que muestre el sensor.
¿Por qué un sensor láser ve una superficie granallada llena de picos?
Porque esa superficie es un campo de facetas que devuelven luz cada una en su ángulo, de modo que el moteado cambia con la posición y el sensor promedia una señal dentada en lugar de un plano. Las salidas son agrandar el punto para que participen más facetas y promedien, elegir una longitud de onda menor o un principio confocal que rechace la luz dispersada, o asumir la rugosidad en el ajuste y medir una característica relativa en vez de una altura absoluta.
¿La corriente de soldadura interfiere con un sensor analógico en línea?
Puede, por dos caminos distintos que piden dos remedios distintos. El campo de la corriente de soldadura induce tensión en cualquier lazo que el cable de señal forme con la máquina, y eso se reduce trenzando el par y pegando el recorrido al bastidor; la diferencia de potencial de tierra entre la soldadora y el armario mete corriente por la pantalla, y eso se resuelve uniéndola por un solo extremo y eligiendo un sensor cuya entrada no se refiera a la misma tierra.
Todas las cifras de esta página, incluido el ejemplo de expansión del bloque de estadística y los parámetros de la lista, son valores de ejemplo de un sitio de demostración. Sustitúyalos por datos propios medidos antes de publicar y no use esta página como especificación.
Empiece por la banda de tolerancia, no por el sensor
En la mayoría de plantas el sensor en línea se especifica al revés: alguien elige un aparato con una resolución lucida y después descubre que la estación sigue rechazando piezas buenas. El orden correcto empieza por la banda que hay que juzgar y cuánto se le permite consumir al sistema de medida. Si la banda es 0,20 mm y el instrumento puede usar el 10 por ciento, toda la distribución —no el último dígito que se muestra— debe caber en 0,02 mm, lo que exige tanto al utillaje y a la temperatura de la pieza como a la óptica.
De ahí se siguen dos consecuencias. Comparar con un instrumento de laboratorio es comparar distribuciones, no lecturas sueltas, así que coincidir en una pieza no ha probado nada. Y una estación cuyo rechazo lo manda la medida y no el proceso se delata por piezas que fallan en línea y aprueban al remedirlas fuera, que es la firma clásica a buscar antes de comprar hardware.
La expansión térmica es mayor que la tolerancia
Piense en un soporte de 600 mm que sale de la línea de lavado más caliente que la nave, o que ha sido soldado en zona. El aluminio crece unos 2,3e-6 por kelvin de coeficiente nominal, de modo que 15 K de diferencia son cerca de 0,14 mm a plena longitud, una parte enorme de cualquier banda de nivel. El acero lo hace a casi la mitad, así que un conjunto de dos materiales cambia su geometría relativa mientras se iguala, y un sensor perfectamente repetible dará un número distinto por la mañana que por la tarde.
La respuesta de ingeniería no es un sensor mejor. Es fijar en la instrucción de trabajo la temperatura de medida, colocar la medida tras la igualación de la pieza o tras un tiempo de espera fijo, y mantener la base que referencia el sensor en el mismo camino térmico que la característica medida. Donde eso no sea posible, mida la característica diferencial —nivel, junta, escalón— entre dos superficies cercanas, porque una variación común de longitud se cancela en una lectura diferencial y sobrevive en una absoluta.
Cómo elegir el principio en cada estación
Las estaciones de soldadura pelean contra una luz que no es la suya: el arco es intenso en el visible y el ultravioleta cercano, y la salpicadura está fundida y vuela. Un sensor de triangulación montado en la trayectoria de la salpicadura leerá salpicadura como geometría de pieza hasta que alguien limpie. Lo eficaz es la purga de aire, una laminilla protectora consumible y una dirección de visión que saque el eje de soldadura del reflejo especular; un filtro de banda estrecha ajustado al láser de iluminación elimina la mayor parte del resto.
Las estaciones de apriete son un problema de reflexión, no de distancia: las cabezas cromadas son casi espejos, y un haz devuelto en el ángulo espejo satura el receptor mientras el canal vecino no ve nada. Separe la incidencia, difunda la fuente, o mida la característica difusa —el vástago, el borde del agujero, la marca de la arandela.
El nivel y la junta son un problema de utillaje con etiqueta óptica. Los paneles los sostienen ventosas y pinzas cuyo acierto repetido suele ser peor que el del sensor, así que la primera mejora honesta es un estudio de repetición del utillaje y topes duros, no más decimales.
Lo que debe estar resuelto antes de producir
Tres puntos deciden si la instalación se comporta, y los tres son baratos antes de la puesta en marcha y caros después. Primero, la iluminación la debe mandar la máquina y no la nave: un capuchón, un filtro de banda y un disparo que controle el robot sacan de la cuenta la luz del día, los faros de las carretillas y los destellos del propio robot. Segundo, el camino de la señal hay que proyectarlo como lazo: recorridos analógicos cortos y trenzados, fuera del mismo canalizo que los cables de la soldadora y los variadores, pantallas unidas por un solo extremo y una referencia propia para el sensor en lugar de prestar la de la soldadora. Tercero, la ventana de mantenimiento debe existir en el papel: una lente con orificio de purga, un soporte con un único ajuste bloqueado y marcado con testigo, y una pieza de comprobación cuyo valor se mida aparte en un calendario fijo, para que la deriva se vea como deriva y no como un misterio del proceso.