De perto com equipamentos de metrologia:sistemas de inspeção visual

Os sistemas de inspeção visual foram incrivelmente afetados pela tecnologia digital e orientada a dados de hoje. Saiba como isso mudou, tornou-se menos propenso a erros e ajudou a aumentar a qualidade das peças de maneira eficiente e automatizada.

As ferramentas e máquinas para inspecionar peças evoluíram em grandes direções. Para entender melhor a tecnologia atual do sistema de inspeção visual, é útil entender como ela mudou e por quê.

Conversamos com um especialista em engenharia e produtos da Mitutoyo para descobrir.

A Evolução dos Equipamentos de Metrologia:Comparadores de Projeção de Perfil vs. Sistemas de Inspeção de Visão

Os primeiros comparadores eram comumente conhecidos como “shadowgraphs”. Eles permitem a medição por meio de uma sombra “lançada de uma imagem ampliada de uma peça de trabalho em uma tela com um gráfico de sobreposição”, escreve a Quality Magazine no artigo “Comparators:More Than Meets the Eye”.

“Essa tecnologia existe desde a década de 1950, mas ainda é usada nas lojas hoje”, diz Mark Sawko, especialista em produtos da Mitutoyo. Sawko está na empresa há 15 anos e foi ex-engenheiro de aplicações ópticas.

A Mitutoyo ainda vende comparadores, mas a tecnologia em si já percorreu um longo caminho. Costumavam ser máquinas muito grandes, de 1,8 a 2,1 metros, com uma grande luz que iluminava a parte por trás.

Os comparadores de hoje são menores.



Fonte:Mitutoyo

“As pessoas ainda gostam porque é fácil”, diz Sawko. “Eles usaram comparadores em oficinas mecânicas durante toda a vida profissional. Algumas lojas querem ficar com o que é confortável para elas.”

Os comparadores de hoje também são digitais. Você alinha a mira na tela com uma borda da peça e, em seguida, faz uma leitura digital, ou “DRO”.

“Então você move essa mira para um lado da parte, você acerta zero para o valor X do DRO, por exemplo, então move a mira para o outro lado da parte e então apenas lê com o valor desse número, e essa é a sua distância, em polegadas, milímetros, o que quer que você esteja medindo”, explica Sawko.

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Como o computador e os dados influenciaram os sistemas de inspeção visual

Os comparadores são uma maneira muito direta de medir e atendem muito bem ao seu propósito. Mas há uma pegadinha. Eles vêm com algumas limitações internas.

“A precisão dos comparadores é limitada a quão bem o operador pode alinhar a mira com a borda da peça”, diz Sawko. “Com um sistema de visão, você está tirando o operador dele e ganhando muito mais precisão do que com um comparador.”

Com um sistema de visão, a borda de uma peça é determinada automaticamente. Ele usa o software de computador avançado de hoje e uma câmera que pode capturar muito mais detalhes do que uma parte retroiluminada projetada.

“A câmera capta a luz melhor do que um comparador”, diz Sawko. O comparador usa iluminação de perfil, o que é bom para ver as bordas externas, mas não para ver a superfície da peça.

Alguns dos comparadores de hoje têm mais de uma fonte de luz, mas por ainda ser uma projeção, é limitado pela luz espelhada. Um sistema de visão com uma boa câmera permite que um inspetor de qualidade ou operador de máquina aproveite a iluminação de perfil e uma iluminação de superfície uniforme - algumas das quais incluem um anel de luz ao redor da borda da câmera - para ver e medir mais de uma peça para um maior nível de certeza.

E devido à natureza automatizada dos sistemas de inspeção visual atuais, a medição da qualidade das peças torna-se muito mais eficiente. Simplesmente há menos espaço para erros e o processo de inspeção é muito mais rápido. E como todos na manufatura hoje sabem, a velocidade é importante.

“A maioria dos sistemas de visão são CNC, ou seja, motorizados e controlados por computador. Então, basicamente, você escreve um programa e a máquina automaticamente se move e mede as bordas e superfícies”, diz Sawko.

O que mais está acontecendo na tecnologia de inspeção atual? Leia "Onde a metrologia encontra a fabricação de precisão de hoje."

Em sistemas de inspeção visual muito avançados, eles podem ser paletizados, para que possam inspecionar muito mais peças de uma só vez do que um comparador. E por serem programáveis ​​por máquina, a eficiência realmente aumenta.

“Você pode escrever um programa e então o software pode dizer à máquina e à câmera, OK, vá para este local, faça uma medição agora, vá para o próximo local etc.”, diz Sawko. “Então, basicamente, você pode fazer um operador subir, colocar uma peça em uma máquina de visão, chamar um programa, apertar o botão 'ir', e então eles podem sair e fazer outra coisa enquanto a máquina está medindo essa parte ou ter um palete de várias partes.”

Compreendendo a variedade de sistemas de visão 

A Mitutoyo divide suas linhas de produtos em três áreas distintas. Há aqueles que são sempre baseados em CNC, o que chama de “Quick Vision”. Para aquelas lojas que não precisam de velocidade e automação ou que podem ter orçamentos menores, existe o “Quick Scope” e o “Quick Image”. A linha do osciloscópio é sempre uma operação manual. A linha de produtos Quick Image pode ser manual ou motorizada.

“Quick Vision” é para lojas que priorizam a precisão sobre todo o resto. O topo de linha é conhecido como “ultra” e é conhecido por ser “um dos sistemas de visão mais precisos do mundo”, segundo Mitutoyo. Este produto de ponta é muito usado pelos governos para medições sofisticadas para atender aos padrões. Pense no NIST, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia.


Fonte:Mitutoyo

Os fabricantes que trabalham com fibra ótica também utilizam o sistema ultra de última geração.

“Se você estiver passando pouca luz por um monte de fibras minúsculas e tiver uma extremidade de uma fibra alinhada com a outra extremidade de outra fibra, se as duas extremidades não se alinharem exatamente corretamente, você perderá o sinal porque todas as a luz não passa por ele”, explica Sawko. “Então, esses conectores são desafiadores. As tolerâncias são muito, muito apertadas, para garantir que as fibras se encaixem com a maior precisão possível.”

O Quick Image, por outro lado, usa ótica “telecêntrica” para obter uma profundidade de campo capturada com rapidez e precisão.

“Toda a peça está em foco o tempo todo em que está sendo medida”, diz Sawko. "Portanto, é muito mais rápido do que um comparador - e vê mais da parte."


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