Aplicación de la base de granito para máquinas de medición de visión 2D
La base de granito (Grado 00, verde de Jinan natural) es el componente portante de referencia fundamental de las máquinas de medición por visión 2D/2,5D. Gracias a su baja dilatación, alta rigidez, propiedades no magnéticas y resistencia al desgaste, proporciona una referencia constante para la medición óptica sin contacto. Sus aplicaciones se dividen en tres sectores principales: aplicaciones funcionales en la estructura de los equipos, inspección de calidad en la industria y aplicaciones derivadas de expansión.
Máquina de medición por visión 2D totalmente automática con base de granito
I. Aplicaciones funcionales fundamentales del cuerpo del equipo (función básica de la base)
. Rigidez general de la máquina para soportar cargas, lo que reduce los errores debidos a las vibraciones
Como base de toda la máquina, soporta la plataforma XY, la columna, la lente óptica y el sistema de transmisión servo. El granito de alta densidad tiene un gran peso propio y una alta capacidad de amortiguación, por lo que las vibraciones del suelo del taller y los impactos de la máquina herramienta no se transmiten a la trayectoria óptica de medición, lo que evita las desviaciones en los puntos de los bordes causadas por el movimiento de la lente. La repetibilidad de los modelos totalmente automáticos durante el movimiento recíproco a alta velocidad se mantiene estable dentro de un margen de ±1,5 μm.
- Referencia estable a temperatura constante, que compensa la deriva de temperatura
El coeficiente de dilatación lineal del granito es solo un tercio del del acero, lo que se traduce en una deformación térmica mínima durante las fluctuaciones de temperatura; una diferencia de temperatura de 5 °C en las bases metálicas habituales provocaría desplazamientos dimensionales del orden de las micras. Con una diferencia de temperatura en el taller de entre ±5 y 8 °C, la deriva anual de la precisión de la base de granito es ≤ 0,5 μm, lo que elimina la necesidad de paradas frecuentes para la calibración y la hace adecuada para talleres de producción que no cuentan con un control estricto y constante de la temperatura. - Referencia plana de alta precisión, perpendicularidad de coordenadas
La superficie superior de la base está rectificada con precisión según el grado 00, con una planitud, rectitud y perpendicularidad que alcanzan los estándares de grado metrológico. Las guías lineales XY y las escalas de rejilla están instaladas directamente sobre la superficie de la base de granito, lo que garantiza la precisión ortogonal de los ejes X e Y. Incluso si la pieza de trabajo no está alineada con precisión, las tolerancias geométricas (concentricidad, paralelismo y ángulo) siguen siendo precisas. - Mesa de trabajo integrada resistente al desgaste y a la corrosión
La base se integra con la superficie de la pieza de trabajo con una dureza Shore de Hs70 o superior, lo que la hace resistente a los arañazos provocados por ligeros golpes de las piezas de trabajo y los accesorios; es resistente a los ácidos y a los álcalis, no es magnética y no genera electricidad estática, lo que la hace adecuada para inspeccionar piezas con fluidos de corte o disolventes químicos tras su limpieza, sin atraer residuos metálicos que pudieran interferir en la obtención de imágenes ópticas - Antienvejecimiento a largo plazo y resistencia a la deformación
El granito natural se somete a un envejecimiento natural y a un tratamiento artificial de alivio de tensiones, por lo que no presenta fatiga ni fluencia del metal; el plano de referencia del equipo no se deforma tras 5 a 10 años de uso, a diferencia de las bases de hierro fundido, que se deforman al cabo de 2 o 3 años, lo que reduce significativamente el coste de reparación y rectificado.
II. Aplicaciones de la inspección de calidad de precisión en distintos sectores (escenarios de implementación tras la incorporación de sistemas de imagen)
- 3. Industria electrónica (mayor uso)
Placas de circuito impreso (PCB) y placas flexibles (FPC): medición del ancho de línea, el diámetro de los orificios de las almohadillas, la ubicación de los orificios de posicionamiento y la tolerancia del grosor de la placa; el granito no genera cargas electrostáticas, lo que evita la avería de los circuitos minúsculos y la adsorción de polvo que bloquea la trayectoria óptica.
Componentes para teléfonos móviles y tabletas: marcos centrales, anillos decorativos para cámaras, conectores, piezas troqueladas; detección de contornos, biseles y holguras a nivel de micras; inspección estable y sin errores de la primera pieza y de control de lotes. - Moldes de precisión y estampación de piezas metálicas
/ Cavidades, punzones e insertos de moldes de fundición a presión: detección de los contornos de las cavidades, los ángulos R de los arcos, las alturas de los escalones y la concentricidad de los orificios; la base es resistente a la corrosión y a los entornos de aceite y refrigerante de taller, lo que garantiza el cumplimiento a largo plazo de los requisitos de detección de la tolerancia del molde, con una precisión de ±2~5 μm.
Piezas estampadas de precisión, muelles, pasadores, engranajes en miniatura: comparación de las dimensiones, las rebabas y el contorno de los lotes. - Sector de las nuevas energías
Electrodos, lengüetas y barras colectoras de baterías de litio: separación entre lengüetas, longitud y anchura de los electrodos, dimensiones del borde de corte; la medición óptica por contacto no daña los electrodos finos; la base es antiestática, lo que elimina el riesgo de descarga electrostática en las celdas de la batería.
Componentes de precisión para vehículos de nueva energía: motor, juntas, carcasas de plástico, piezas de chapa estampada y detección de tolerancias de forma y posición. - Componentes semiconductores y ópticos
Portaoblas, soportes para lentes, filtros ópticos, sensores en miniatura. Sus propiedades no magnéticas no interfieren con los chips ni con los componentes ópticos; su baja dilatación garantiza una precisión de medición submicrométrica para componentes de tamaño minúsculo. - Piezas de precisión para dispositivos médicos
Instrumentos quirúrgicos, implantes en miniatura y accesorios médicos de plástico; la base es resistente a los líquidos desinfectantes ácidos y alcalinos, y el material no metálico evita la contaminación por precipitación de metales, cumpliendo así con los requisitos de higiene de los entornos médicos. - Piezas pequeñas de precisión para el sector aeroespacial
Sujetadores para aeronaves, piezas pequeñas para palas, juntas para aviación; requisitos extremadamente exigentes en cuanto a estabilidad dimensional; la base de granito elimina las desviaciones de medición provocadas por la temperatura, lo que garantiza la uniformidad de las piezas aeronáuticas. - Sectores de la relojería, el plástico y las pantallas táctiles
Piezas de movimientos de relojes en miniatura, biseles de pantallas táctiles, piezas translúcidas moldeadas por inyección; detección rápida por lotes de arcos minúsculos, ranuras estrechas y contornos de piezas de plástico finas.
III. Escenarios de aplicación derivados y ampliados
Equipos de medición 2,5D / compuestos
La base está equipada con un eje Z y un cabezal láser, lo que la convierte en un sistema 2,5D capaz de medir simultáneamente la altura y la planitud de perfiles 2D, mientras que la referencia de granito garantiza la unificación de los datos 2D y 3D.
Base de la línea de inspección automatizada en línea
Sistema de visión de tipo pórtico de carrera larga con viga transversal y base de granito, que se integra con la línea de producción para la carga y descarga automáticas, la inspección continua de lotes las 24 horas del día y que es resistente a las vibraciones continuas del taller.
Sala de metrología: plataforma de calibración estándar
La base independiente de granito puede servir como mesa de referencia metrológica para calibrar calibres, proyectores y bloques patrón, actuando como soporte para los patrones de metrología de laboratorio.
Base de equipos de visión artificial no estándar
Base de soporte para máquinas de inspección, plataformas de posicionamiento para marcado láser y máquinas dispensadoras, que aprovecha las características de alta estabilidad del granito para garantizar la precisión del posicionamiento mediante visión artificial.
IV. Resumen de las ventajas de su aplicación en comparación con las bases metálicas. Tabla
Dimensión de rendimiento: Aplicación. Ventajas de la base de granito. Inconvenientes de la base de hierro fundido o acero.
Estabilidad térmica: se puede utilizar con las variaciones de temperatura habituales en un taller y requiere menos calibraciones; incluso los aumentos más leves provocan desviaciones en las mediciones.
Resistencia a las vibraciones. Medición estable junto a líneas de producción y máquinas-herramienta. Se ve fácilmente afectado por las interferencias debidas a las vibraciones, lo que provoca un gran error de repetibilidad.
Adaptación al entorno: resistente al aceite, a los ácidos y a los álcalis; antiestático; no magnético. Propenso a la oxidación; sus propiedades magnéticas atraen las virutas metálicas.
Vida útil: diez años sin deformaciones. Tiende a deformarse al cabo de 2-3 años, por lo que requiere un rectificado posterior.
Adaptación de la medición óptica: no reflectante, sin interferencias estáticas en la obtención de imágenes. El reflejo del metal afecta al punto del borde.
