Perfilado láser

Los sistemas de medición láser incluyen una cámara CMOS y una fuente de luz láser. El principio de funcionamiento se basa en un rayo láser proyectado sobre la superficie del material objetivo que se está midiendo. Este haz, o parte de él, se refleja luego en un detector, desplazando su posición en el receptor a medida que su ubicación varía en la superficie del objeto.

La información recopilada se usa luego para medir la altura, el ancho, el área, la pendiente y otras características complejas de la superficie. Los conocimientos técnicos de Innerspec en las aplicaciones de ensayos no destructivos en el sector del metal han permitido desarrollar láseres especiales, sistemas de medición de perfiles superficiales y algoritmos de procesamiento de señales para minimizar los reflejos brillantes de la superficie en diferentes condiciones de iluminación ambiental. Estos sistemas de perfilado láser son ideales para una variedad de aplicaciones en las que la medición sin contacto es fundamental para garantizar niveles de calidad de la superficie y la geometría con tolerancias muy estrictas en condiciones de operación industrial. El perfilado láser 3D se basa en la triangulación y utiliza el procesamiento FPGA integrado para la adquisición a alta velocidad en los procesos de fabricación industrial.

Triangulación láser

La triangulación láser es una novedosa técnica de NDT de visión artificial capaz de convertir los datos adquiridos en imágenes 2D en información 3D mediante la proyección de un perfil láser en la superficie del material. El rayo láser creado por la fuente de iluminación se ajusta en ángulo con el sensor de cámara de alta velocidad conocido como α. Este ángulo es fijo y se optimiza con precisión para cada aplicación en función de los requisitos de precisión y campo de visión. A continuación, α se utiliza para reconstruir la imagen adquirida digitalizando el perfil 2D y transformándolo en datos 3D con información adicional sobre la «profundidad».

Laser Profiling
Perfilado láser


Iluminación láser

La inspección de superficies metálicas brillantes y reflectantes puede ser difícil debido a las superficies reflectantes. Los sensores láser de Innerspec están equipados con un filtro especial y algoritmos de procesamiento de señales que los hacen insensibles a objetos con altas emisiones, como metales brillantes, lo que permite altas tasas de repetibilidad independientemente de las condiciones de iluminación externa.

Según el nivel de radiación láser y la longitud de onda, los sistemas de perfilado láser pueden ser perjudiciales para los seres humanos. Por lo tanto, los sistemas industriales de medición de perfiles de superficie por láser deben tener niveles de potencia bajos o se debe evitar la exposición al láser de los seres humanos por otros medios. Los sistemas de perfilado láser de Innerspec se han diseñado para evitar dañar los ojos durante una exposición momentánea. Sin embargo, los rayos láser no deben mirarse deliberadamente a simple vista. Con nuestros sistemas de perfilado láser estándar, normalmente no se necesitan gafas de protección láser y no representan un peligro para la piel ni para que se quemen los materiales.

Distancia de separación (D)

Los sistemas de medición láser tienen una posición operativa ideal, conocida como distancia de separación (D). En esta ubicación, la información reflejada se centra en el FOV (campo de visión) del detector y el láser se encuentra en su punto focal exacto. La distancia de separación de los sensores se puede personalizar para cada aplicación en función de la precisión, las restricciones geométricas y el rango vertical requerido.

Laser Measurement: standoff distance
Distancia de separación


Procesamiento de imágenes FPGA

Al utilizar FPGA integrado para el procesamiento de imágenes, los sistemas de medición láser pueden llevar a cabo las diferentes tareas de la cadena de adquisición de datos a velocidades muy altas de hasta 4000 perfiles por segundo, lo que permite una inspección de materiales a alta velocidad. El proceso de medición con nuestras cámaras de perfilado láser comprende los siguientes pasos y se puede personalizar para cumplir con los códigos de calidad específicos de los clientes:

  • Adquisición precisa de perfiles de superficie
  • Filtrado y reconstrucción de perfiles
  • Extracción de características e identificación de puntos de referencia
  • Selección de las características objetivo y construcción de perfiles de características superficiales
  • Selección de tipos y niveles de alarma

¿Cuándo y cómo se debe utilizar el perfilado láser?

  • Para realizar mediciones láser de perfiles de superficie a altas velocidades.
  • Para detectar defectos de tipo longitudinal y posicionamiento lateral entre piezas soldadas.
  • Para garantizar el posicionamiento en el plano y los niveles de desajuste en las piezas en bruto soldadas.
  • Cuando se requieren mediciones directas de las características de la superficie.
  • Cuando el contacto directo con la pieza no es posible.
  • En combinación con otras técnicas de ensayos no destructivos para mejorar la confiabilidad de la inspección.