Relojes comparadores - Tipos y propiedades

Los relojes comparadores son una parte integral de la fabricación industrial. ya que garantizan la precisión y la calidad en diversos procesos técnicos. En nuestro blog, destacamos su importancia y presentamos los diferentes tipos de relojes comparadores analógicos y de indicadores digitales e inductivos. Analizaremos alternativas modernas y explicaremos cómo se utilizan los relojes comparadores en la fabricación para el control de tolerancia, el ajuste de máquinas y la inspección de calidad. Descubra cómo estos instrumentos de medición mejoran la eficiencia y la precisión en el sector.

La importancia de los relojes comparadores en la industria

Las mediciones precisas y fiables son muy importantes en la fabricación industrial para garantizar la calidad de los productos y estructurar de forma eficiente los procesos de fabricación. Las herramientas de medición y los equipos de medición desempeñan un papel fundamental en el control de calidad, la calibración de máquinas y la supervisión de los procesos de fabricación. Obtenga más información sobre los métodos de medición básicos en control de calidad en nuestro artículo sobre metrología. La variedad de las herramientas de medición es enorme y va desde instrumentos de medición manuales simples hasta complejos sistemas de medición asistidos por ordenador. Cada uno de estos instrumentos se adapta a casos de uso específicos para registrar el valor necesario de forma precisa y eficiente en diferentes entornos de fabricación.

La metrología industrial utiliza diferentes tipos de instrumentos de medición en función de la aplicación y el requisito de precisión. En principio, se distingue entre instrumentos de medición directa, que registran valores absolutos como la longitud o el diámetro e instrumentos de medición comparativa, que miden las desviaciones respecto a una referencia determinada.

Diseño, tipos y propiedades de relojes comparadores

Los relojes comparadores, por ejemplo, son un instrumento de medición comparativo. Se utilizan para registrar mediciones de longitud o desviaciones de una posición de referencia definida. Un reloj comparador se utiliza principalmente cuando se requiere la máxima precisión y repetibilidad, como por ejemplo, en el control de calidad industrial, en ajustes de máquinas o en mediciones de piezas de trabajo. Con frecuencia se utiliza un reloj comparador para medir desviaciones de descentramiento, para controlar tolerancias o para comprobar la planitud. Para obtener más información sobre tolerancias dimensionales y tolerancias de cojinetes, consulte nuestros artículos sobre los conceptos básicos de las tolerancias dimensionales o sobre tolerancias de forma y posición de acuerdo con la norma ISO 1101.

La configuración de los relojes comparadores varía en función del tipo y la función de la carátula. Generalmente, los relojes comparadores están formados por una carcasa con una carátula, un eje de medición y un sistema de retracción preciso que convierte los movimientos en cambios de medición altamente precisos. Las desviaciones medidas se hacen visibles mediante una aguja o una pantalla digital.

(1) Visor, (2) anillo exterior, (3) aguja, (4) contador de revoluciones, (5) dispositivo de sujeción, (6) pantalla, (7) botones de funcionamiento, (8) vástago, (9) émbolo, (10) punto de contacto

Relojes comparadores con visor analógicos

Los relojes comparadores con visor analógicos se encuentran entre los instrumentos de medición más utilizados en la industria y se basan en principios mecánicos.

Un sistema de engranajes o palancas transfiere sus lecturas a la parte frontal, en la que una aguja indica la desviación medida. Se utilizan, por ejemplo, para medir las desviaciones de descentramiento o para supervisar tolerancias en piezas de trabajo. Una ventaja es su independencia de las fuentes de energía, como las baterías. Dado que no requieren componentes electrónicos, también son robustos y resistentes a condiciones ambientales adversas como el polvo o la humedad. Los relojes comparadores analógicos proporcionan una alta precisión, pero dependen de la precisión de la lectura del operador que realiza la lectura. En nuestro artículo Tipos de ajustes y tolerancias encontrará información útil sobre la interpretación correcta de las lecturas del reloj comparador analógico.

Indicadores de espesor

Se utiliza un indicador de grosor para medir con precisión el grosor de materiales como chapas metálicas, placas o películas.

Las lecturas se realizan con dos superficies de medición entre las que se coloca el material para leer el grosor en la carátula.

Galga de espesores

Una galga de espesores es ideal para medir áreas de difícil acceso o componentes más pequeños.

Este indicador tiene una palanca giratoria que detecta pequeñas desviaciones y las muestra con precisión en un dial.

Indicador de profundidad

Un indicador de profundidad mide la profundidad de los orificios, ranuras o huecos.

La varilla de medición se introduce en el hueco y el dial muestra la profundidad exacta. Estos instrumentos son especialmente útiles para mecanizar piezas de trabajo con huecos más profundos.

Indicadores de carátula digitales

A diferencia de los relojes comparadores analógicos, los indicadores digitales tienen una pantalla numérica.

Estos instrumentos tienen la ventaja de que el usuario puede tomar la lectura directamente y sin ningún margen de interpretación. Los relojes comparadores digitales funcionan con un sistema capacitivo, óptico o electromagnético que adquiere los datos de medición y los muestra en tiempo real. Algunos modelos proporcionan funciones adicionales, como la capacidad de almacenar y transmitir datos, o de conectarse en red con otros sistemas de metrología. Son ideales para aplicaciones industriales que requieran una adquisición de datos de medición precisa, repetible y rápida, como la calibración de máquinas CNC. Siempre y cuando se acoplen de forma adecuada, los relojes comparadores digitales se pueden integrar fácilmente en sistemas automatizados.

Indicadores de carátula inductivos

Los relojes comparadores inductivos se basan en un principio electromagnético para la adquisición de datos. Estos relojes comparadores son particularmente precisos e ideales para sistemas de metrología automatizados y tareas de medición de alta precisión. Los relojes comparadores inductivos utilizan un pasador móvil que puede adquirir la posición de un objeto o pieza de trabajo. El movimiento del pasador genera un campo magnético que es medido por un sensor y se convierte en una señal eléctrica. Esta señal se analiza digitalmente y proporciona lecturas precisas. Los relojes comparadores inductivos se utilizan a menudo en la automatización de la fabricación y la garantía de la calidad, ya que se pueden integrar fácilmente en los sistemas electrónicos existentes. Debido a su alta estabilidad y repetibilidad de medición, son una opción preferida en entornos automatizados y de alta precisión.

Reemplazos para relojes comparadores: Alternativas modernas y sus ventajas

Aunque los relojes comparadores han sido un método probado para mediciones de precisión en la industria durante muchos años, hoy en día existe un número creciente de alternativas que pueden ser superiores a los relojes comparadores tradicionales en ciertas aplicaciones. Estas tecnologías de sustitución a menudo proporcionan funcionalidad adicional, mayor precisión, mejor integración con sistemas digitales o mayor flexibilidad. A continuación se explican algunos de los métodos de sustitución más comunes y sus ventajas en comparación con los relojes comparadores tradicionales.

Sistemas de medición sin contacto

Los sistemas de medición sin contacto utilizan principios físicos como ondas de sonido, campos magnéticos o tecnologías ópticas para medir distancias, propiedades de materiales o posiciones, sin entrar en contacto directo con el objeto que se va a medir. Estos sistemas son ideales para aplicaciones en las que la pieza de trabajo es sensible o donde se requieren mediciones en áreas de difícil acceso. La medición con sistemas sin contacto, como instrumentos de medición por ultrasonido, ofrece una solución rápida, precisa y sin desgaste que se ha impuesto en muchos campos industriales. Los sistemas de medición óptica son un ejemplo típico de sistemas de medición sin contacto que utilizan cámaras y tecnologías de procesamiento de imágenes. Pueden adquirir varios parámetros simultáneamente en tiempo real y digitalizar inmediatamente las lecturas, por lo que se prefieren en procesos de fabricación automatizados. Los sistemas de medición óptica, por ejemplo, incluyen sensores de triangulación e interferómetros.

Sistemas de medición láser

Los sistemas de medición basados en láser se caracterizan por un método de medición sin contacto, que es particularmente ventajoso en la producción de alta precisión y para piezas de trabajo delicadas. Estos sistemas de medición utilizan haces láser para medir distancias, diámetros, características de la superficie o posiciones. Los sistemas de medición láser son extremadamente precisos y se pueden utilizar incluso en componentes muy pequeños. Los rastreadores láser, los instrumentos de medición de distancia láser y los escáneres láser son ejemplos de sistemas de medición láser.

Sistemas de medición de coordenadas

Las máquinas de medición de coordenadas (CMM) son instrumentos de medición precisos capaces de adquirir con exactitud coordenadas bidimensionales o tridimensionales de una pieza de trabajo. Por lo general, utilizan varios instrumentos de medición, como sondas, láseres o sistemas ópticos, en combinación con unidades de coordenadas de alta precisión para realizar mediciones precisas. Estos tipos de instrumentos de medición, en particular los instrumentos de medición de coordenadas 3D, son ideales para inspeccionar componentes complejos y permiten inspecciones completas de la geometría y la precisión dimensional.

Relojes comparadores en la fabricación industrial: Usos y aplicaciones

Los relojes comparadores se utilizan en una variedad de aplicaciones para garantizar la calidad de los productos, ajustar con precisión las máquinas y optimizar los procesos de producción. Su capacidad para detectar desviaciones microscópicamente pequeñas en forma y dimensión los convierte en una herramienta indispensable para cualquier aplicación industrial que requiera alta precisión.

• Medición de precisión de herramientas: Uno de los usos más comunes de los relojes comparadores es la comprobación de tolerancias y desviaciones en la producción de piezas de trabajo. En la fabricación, especialmente en la ingeniería mecánica, los límites de tolerancia estrictos son cruciales para la calidad y la funcionalidad de los componentes. Los relojes comparadores son ideales para comprobar la desviación de una pieza giratoria o para garantizar que las dimensiones de un componente permanezcan dentro de los límites de tolerancia definidos.
• Inspección del juego y alineación en los procesos de montaje: En el montaje industrial, los componentes deben coincidir de forma precisa entre sí. Los relojes comparadores ayudan a garantizar una holgura adecuada entre los componentes y a garantizar que todas las piezas estén correctamente alineadas. Esto es importante para el correcto funcionamiento de los conjuntos mecánicos, ya que incluso las desviaciones más pequeñas pueden provocar un mayor desgaste o mal funcionamiento.
• Ajuste y configuración para máquinas: Los relojes comparadores se utilizan para ajustar y configurar las máquinas durante el proceso de configuración. Esto se aplica en particular a máquinas CNC, tornos y fresadoras, para los que la precisión y la repetibilidad de los procesos de mecanizado son de vital importancia.
• Inspección de calidad e inspección final: Antes de que un producto salga del taller, se comprueba su cumplimiento con las especificaciones mediante relojes comparadores. Esto puede incluir la inspección de la planitud de la superficie, el paralelismo o la planeidad de una pieza de trabajo. En los procesos de producción en masa, los relojes comparadores son un instrumento estándar para garantizar que todas las piezas sean idénticas y estén dentro de las tolerancias requeridas.