RODER · Controles · Dimensiones y geometría
Distancia y posición
La medición sin contacto de distancia, posición y desplazamiento es una tecnología clave para aplicaciones industriales en las que la velocidad del proceso, la fragilidad del material o la inaccesibilidad del punto de medición hacen inadecuados los métodos tradicionales. Los sensores láser, capacitivos, inductivos y ópticos permiten adquirir miles de mediciones por segundo sobre superficies en movimiento, materiales calientes, productos en elaboración u objetos delicados, eliminando el desgaste mecánico y los errores de contacto.
En esta página
Para qué sirve la medición: distancia y posición ↑ arriba
Los sensores sin contacto se emplean en la medición continua de productos en extrusión, laminación, trefilado y calandrado, en el control de posición de robots y actuadores en robótica industrial, en la verificación de nivel en depósitos y tolvas, en el posicionamiento de grúas y carretillas industriales, en el mantenimiento predictivo de máquinas rotativas para la medición de excentricidad, y en la detección de defectos puntuales en bandas continuas (laminados, películas plásticas, no tejidos). La integración de varios sensores permite la reconstrucción tridimensional de perfiles complejos.
Principios de medición sin contacto ↑ arriba
Las técnicas más difundidas son: la triangulación láser, en la que un haz colimado se proyecta sobre el objetivo y la imagen reflejada es captada por un sensor CMOS/CCD situado con un cierto ángulo, obteniéndose la distancia a partir de la posición del punto sobre la matriz; el tiempo de vuelo (ToF), que mide el tiempo de vuelo de un impulso luminoso modulado en fase o en amplitud; la interferometría láser para mediciones de altísima resolución; los sensores confocales cromáticos, que utilizan la dispersión cromática para medir la distancia y el espesor de materiales transparentes; y los sensores capacitivos e inductivos para aplicaciones de corto alcance en entorno industrial.
Tipos de instrumentos ↑ arriba
La sección comprende telémetros láser portátiles para mediciones rápidas en obra y en la industria, sensores láser de distancia industriales (triangulación y ToF) para su integración en máquinas e instalaciones, sensores de posición y desplazamiento de alta resolución (capacitivos, inductivos, de corrientes de Foucault) para aplicaciones de precisión, detectores especializados de agujeros y discontinuidades en bandas en movimiento (punch hole detection), y líneas láser y niveles para alineación y trazado. Cada familia cubre campos de medida, resoluciones y clases de exactitud distintos, en función del sector de empleo.
Seguridad láser y normativa ↑ arriba
El empleo de fuentes láser está regulado por la norma IEC 60825-1, que define las clases de seguridad (1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B, 4) y las medidas de protección exigidas. Los sensores industriales pertenecen mayoritariamente a las clases 1 y 2, intrínsecamente seguras. Para el marcado CE y el uso en entornos clasificados se aplican la norma EN 60204-1 (seguridad eléctrica de las máquinas) y, para atmósferas explosivas, la directiva ATEX 2014/34/UE. Las especificaciones de los sensores siguen además la norma VDI/VDE 2634 para la medición óptica de forma y dimensión.
Criterios de selección ↑ arriba
La elección del sensor adecuado depende del campo de medida, la resolución requerida, el ancho de banda de adquisición (Hz/kHz), las características de la superficie que se va a medir (reflectividad, rugosidad, color, geometría), el entorno de trabajo (temperatura, polvo, vibraciones), la interfaz de salida (analógica, digital, bus de campo) y los requisitos de seguridad. En las páginas hijas se desarrolla cada tecnología con sus parámetros típicos e indicaciones de aplicación.
La selección de un sistema de medición debe tener en cuenta el compromiso entre precisión, velocidad, complejidad de integración y coste del ciclo de vida. Un sistema correctamente dimensionado no solo reduce los rechazos y aumenta la productividad, sino que además genera datos de proceso que alimentan los sistemas de analítica de la empresa y habilitan lógicas de mantenimiento predictivo. La elección tecnológica debe validarse siempre con un estudio de viabilidad sobre la muestra real, que incluya un análisis MSA (Measurement System Analysis), un Gage R&R y el cálculo de la incertidumbre expandida según la GUM.
Las páginas de esta sección ↑ arriba
Las páginas de profundización de esta magnitud: técnicas, criterios de selección y familias de instrumentos.
Para saber más
Medidores láser de distancia portátiles
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Medidores láser de distancia portátiles para uso industrial y de construcción, con alcances de pocos metros a cientos de metros.
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Sensores láser de distancia industriales (triangulación)
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Sensores de triangulación láser para la medición de distancia, desplazamiento y posición en producción.
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Sensores de posición y desplazamiento de alta resolución
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Transductores para la medición de desplazamiento, vibración lenta y posicionamiento de alta precisión.
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Mediciones de distancia sin contacto
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La medición de distancia sin contacto con distanciómetros LÁSER permite detectar distancias, posiciones y niveles de forma rápida y precisa, incluso en objetos en movimiento…
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Detectores de agujeros y discontinuidades (punch hole)
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Sensores para la detección de agujeros, ranuras y discontinuidades en bandas en movimiento a alta velocidad.
Profundización: medición sin contacto en línea ↑ arriba
La medición sin contacto en línea de velocidad y longitud controla el material mientras avanza, en tiempo real, eliminando el desgaste y el deslizamiento típicos de los sistemas de contacto.
- Medición en línea: en tiempo real
- Sin contacto: sin desgaste ni deslizamiento
- Alta velocidad: hasta 50 m/s
- Alta precisión: incertidumbre de hasta el 0,025 %
- Amplia gama de materiales: metal, papel, madera, plástico
- Salidas estándar: encoder, analógica y bus
- Integración sencilla: control de proceso directo
La medición sin contacto en línea de velocidad y longitud es una de las soluciones más demandadas en la automatización de procesos: permite controlar el material mientras avanza, sin tocarlo, eliminando el desgaste y el deslizamiento. Los velocímetros y encoders ópticos ASTech realizan esta medición en tiempo real, con exactitud y repetibilidad constantes.
Esta página pertenece a la sección Automatización y proceso industrial y describe cómo medir velocidad y longitud directamente en la línea de producción.
Qué significa medir en línea sin contacto
Medir en línea significa captar la magnitud de interés mientras el material está en producción, sin interrumpir el proceso. Hacerlo sin contacto añade una ventaja decisiva: al no haber elementos que toquen el material, no existen desgaste, deslizamiento ni marcas en la superficie. El velocímetro óptico ilumina el material con luz LED y analiza la luz reflejada, obteniendo la velocidad instantánea y, por integración, la longitud. En consecuencia, la medición se mantiene exacta y repetible en el tiempo, incluso en materiales calientes, finos, brillantes o delicados.
Para las líneas rápidas se usa el VLM500 (hasta 50 m/s, incertidumbre < 0,025 %); para las bajas velocidades y la sustitución de ruedas de medición, el VLM60, exacto incluso a 0 m/s.
Funciones que habilita la medición en línea
La medición en línea alimenta numerosas funciones de automatización: el corte a medida, el recuento de piezas, la sincronización entre accionamientos, el control del alargamiento y la documentación de la producción. Por ejemplo, conocer la velocidad real del material permite accionar una cizalla en el instante exacto, o mantener constante la relación entre dos rodillos motorizados. En otras palabras, la medición en línea transforma un dato en bruto en acciones de control concretas.
Ventajas de la medición en línea
- Control del material en producción, sin detener el proceso
- Ni desgaste ni deslizamiento: dato estable en el tiempo
- Adecuada para materiales calientes, finos, brillantes o delicados
- Tiempo de actualización rápido para el control en tiempo real
- Integración con PLC, accionamientos y sistemas de supervisión
Tiempo real y dinámica de la señal
En el control de proceso no solo cuenta la exactitud, sino también la rapidez del dato. El velocímetro óptico actualiza la medición en tiempos inferiores al milisegundo y ofrece una media móvil configurable, útil para estabilizar la señal sin perder reactividad. Esta elevada dinámica permite seguir transitorios rápidos, como los arranques de línea o las variaciones de carga, manteniendo exacta también la medición de longitud por integración. En consecuencia, los lazos de regulación trabajan de forma más estable y precisa.
Además, la disponibilidad del dato en salidas de encoder, analógicas y de bus de campo permite alimentar simultáneamente varios sistemas, desde el control de corte hasta la supervisión de línea.
Robustez e instalación
La medición en línea requiere instrumentos robustos, capaces de trabajar en continuo en entornos industriales. Con grado de protección IP 65, iluminación LED de luz blanca y, donde es necesario, carcasas de protección, los velocímetros ópticos ASTech ofrecen una alta disponibilidad con un mantenimiento mínimo. La instalación se ve facilitada por placas y unidades de alineación, que garantizan el posicionamiento correcto respecto al material. En definitiva, la medición sin contacto en línea mejora la calidad y la continuidad del proceso, con un rápido retorno de la inversión.
Productos recomendados
Velocímetros ópticos VLM500
Velocidades hasta 50 m/s, incertidumbre < 0,025 %, filtro espacial CCD.
Encoder óptico VLM60
Sustituto de las ruedas de medición, mide hasta 0 m/s.
Velocímetros y encoders ópticos
Panorámica de la familia de velocímetros y encoders ópticos.
Magnitudes medibles y señales disponibles
La medición en línea proporciona dos magnitudes fundamentales: la velocidad instantánea del material y su longitud, obtenida por integración. Estos datos están disponibles en salidas de encoder incremental A/B, salida analógica en corriente y los principales buses de campo. De este modo, el mismo instrumento alimenta tanto los lazos de regulación rápidos, a través de la salida de encoder, como los sistemas de supervisión, a través del bus de campo. En consecuencia, la integración es flexible y adecuada para distintas arquitecturas de automatización.
Comparación con la medición por contacto
Frente a las ruedas de medición, la medición óptica en línea elimina de raíz el deslizamiento y el desgaste, las dos principales fuentes de error y de mantenimiento. Las ruedas, además, pueden marcar los materiales delicados y deben sustituirse periódicamente; el velocímetro óptico, en cambio, no toca el material y mantiene constante la exactitud en el tiempo. En la práctica, la medición óptica ofrece una calidad de dato superior con un coste de explotación inferior.
Mantenimiento y disponibilidad
En una instalación automatizada, cada parada no programada tiene un coste elevado. La ausencia de piezas en contacto reduce el mantenimiento a intervenciones mínimas, como la limpieza periódica de la ventana óptica. Con grado de protección IP 65 y, donde hace falta, carcasas de protección, el instrumento garantiza una alta disponibilidad incluso en funcionamiento continuo. En definitiva, la medición sin contacto en línea contribuye a un proceso más estable, documentado y productivo.
Una inversión que se amortiza
La medición sin contacto en línea une exactitud, rapidez y fiabilidad, reduciendo los desechos y las paradas no programadas. En procesos continuos y de gran volumen, estos beneficios se traducen rápidamente en un retorno de la inversión concreto. Además, la posibilidad de sustituir directamente ruedas de medición y encoders rotativos, reproduciendo su señal, hace que la adopción sea sencilla y de bajo riesgo. El soporte técnico de RODER ayuda a evaluar la aplicación y a definir la solución más adecuada, desde la elección del modelo hasta los accesorios de instalación. Hay que considerar además que un dato de proceso fiable y documentado constituye hoy un requisito cada vez más demandado también desde la óptica de la digitalización y de la industria conectada, donde la calidad de las mediciones en línea es la premisa de cualquier análisis y optimización posterior.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la medición sin contacto en línea?
Es la medición de velocidad y longitud del material mientras está en producción, realizada ópticamente sin tocarlo y, por tanto, sin desgaste ni deslizamiento.
¿Qué funciones de automatización habilita?
Corte a medida, recuento de piezas, sincronización de los accionamientos, control del alargamiento y documentación de la producción.
¿La señal es adecuada para el control en tiempo real?
Sí. El tiempo de actualización inferior al milisegundo hace que el dato sea adecuado para los lazos de regulación rápidos.
¿Funciona en materiales calientes o delicados?
Sí. La medición sin contacto, con las carcasas adecuadas, sigue siendo válida en materiales calientes, finos, brillantes o delicados.
¿Cómo se integra en la instalación?
Mediante salidas de encoder incremental, analógicas y de bus de campo, compatibles con los PLC, accionamientos y sistemas de supervisión existentes.
Productos relacionados
Los instrumentos RODER para esta aplicación. Consulte las páginas de catálogo correspondientes para modelos, datos técnicos y documentación.
Sensores láser de distancia industriales
Sensores láser de distancia LDM para distancia, posición y nivel sin contacto.
Velocímetros de encoder óptico
Velocímetros VLM para la medición sin contacto de velocidad y longitud.
División visión · VISIOTRONIX
La iluminación adecuada para este control está en visiotronix.com
Barras, anillos, retroiluminaciones, flat domes y focos LED Photolux, con la guía técnica para elegir la geometría y la calidad de la luz en función del defecto o de la cota que se debe controlar. Los sistemas de visión completos siguen en el catálogo Sistemas RODER.
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