Principio de funcionamiento y configuración óptica
Un proyector de perfiles, también conocido como comparador óptico, utiliza la magnificación óptica sin contacto para proyectar una silueta bidimensional ampliada o una imagen de la superficie de una pieza de trabajo sobre una pantalla de vidrio esmerilado para realizar mediciones lineales y angulares.
Principio de lente objetivo telecéntrica
Los objetivos estándar introducen una distorsión de perspectiva, por la que los elementos más cercanos al objetivo parecen más grandes. Qualitest Los proyectores de perfil eliminan este error dimensional mediante objetivos telecéntricos con pupilas posicionadas en el infinito. La luz viaja por trayectorias ópticas paralelas a través del cristal de la platina, manteniendo constantes los factores de aumento (10×, 20×, 50×, 100×) incluso si la pieza de trabajo se desplaza ligeramente a lo largo del eje óptico. Los modelos avanzados, como el QualiPP™ H412, combinan objetivos telecéntricos con óptica reflectora revestida para maximizar la nitidez de la imagen y el contraste de los bordes.
Métodos de iluminación
- Iluminación de contorno (transmitida): La luz atraviesa directamente el cristal del escenario, proyectando una silueta nítida con bordes de alto contraste sobre la pantalla. Este método permite medir perfiles exteriores, formas de rosca, radios de curvatura y chaflanes.
- Iluminación LED superficial (reflejada): Los LED de superficie ajustables proyectan luz directamente sobre la cara superior del componente, reflejando los detalles de la superficie hacia la lente óptica. Este método permite inspeccionar marcas superficiales estampadas, ranuras poco profundas, orificios ciegos y texturas superficiales.
Método de medición de coordenadas y detección de bordes
Qualitest Estos sistemas combinan escalas lineales de vidrio de alta precisión con lectores multifunción como el QualiDigi™ Readout 400. Funcionando junto con sensores optoelectrónicos de detección de bordes, el lector detecta las transiciones de luz a oscuridad a lo largo del perfil, registrando automáticamente las coordenadas X/Y y los valores angulares con una resolución de hasta 1' sin sesgo de alineación por parte del operador.
Configuraciones de diseño óptico: Eje vertical frente a eje horizontal
- Eje óptico vertical (QualiPP™ V300 y QualiPP™ V400 / Serie QVP400): Con pantallas de proyección de Ø300 mm y Ø400 mm, la luz viaja verticalmente a través de una plataforma de vidrio horizontal. Esta configuración es ideal para piezas metálicas planas estampadas, juntas de goma, engranajes pequeños, piezas de relojería y componentes médicos delgados.
- Eje óptico horizontal (series QualiPP™ H300, QualiPP™ H400, QualiPP™ H3015 y QualiPP™ H412): Mediante el uso de pantallas de Ø300 mm a Ø412 mm, la luz se propaga horizontalmente a lo largo de la mesa de trabajo. Esta configuración es ideal para ejes torneados pesados, elementos de fijación roscados largos, matrices de conformado e insertos de herramientas de corte sujetos entre centros o en bloques en V.
Método de calibración e incertidumbre de medición
La verificación del proyector de perfiles sigue el marco de evaluación de la incertidumbre de medición establecido en la Guía ISO/IEC 98-3:2008.
| Parámetro de calibración | Rango de medición / Aumento | Incertidumbre expandida (U) | Factor de cobertura (k) | Nivel de confianza |
|---|
| Desviación de magnificación | Aumento de 10× | 0.0096% | 2.04 | ~ 95% |
| Desviación en el posicionamiento del escenario | Recorrido de 0 a 100 mm | 0.005 mm | 2.01 | ~ 95% |
La evaluación de la incertidumbre tiene en cuenta la dilatación térmica del cristal de la platina, la resolución del codificador de escala y la distorsión de la lente. Los sistemas de refrigeración integrados en los bastidores principales QualiPP™ evitan la acumulación de calor durante el funcionamiento continuo, lo que garantiza un rendimiento de calibración estable en el taller.
Aplicaciones prácticas de medición y limitaciones del método
Métodos de aplicación recomendados
- Componentes flexibles y blandos: Medición de juntas tóricas de goma, juntas elastoméricas y conectores de plástico delgados sin deformación de la sonda de contacto físico.
- Óptica transparente: Medición de componentes transparentes, como lentes intraoculares, donde la proyección óptica evalúa los diámetros externos sin rayar las superficies delicadas.
- Inspección del taller de herramientas: Verificación de los ángulos de paso de rosca, los perfiles de los dientes de los engranajes, los machos de roscar, las terrajas y los insertos de las herramientas de corte en las etapas de inspección QualiPP™.
Límites del método
- Restricción planar 2D: La proyección de perfiles se limita a mediciones planares bidimensionales. La imagen de sombra 2D no puede medir la alineación espacial 3D ni la inclinación rotacional multieje.
- Limitaciones de la cavidad interna: Las cavidades ciegas profundas o las características internas que bloquean el paso de la luz no pueden proyectar una silueta de sombra sin obstáculos.
