Escáneres láser 2D

Un escáner de perfil láser 2D captura una única sección transversal —midiendo la altura y la anchura a lo largo de la línea láser— para proporcionar datos sobre dimensiones, forma y características de la superficie dentro de ese plano.

Un escáner 3D construye un modelo volumétrico completo combinando múltiples perfiles 2D a medida que se mueve el objeto o el sensor, generando una nube de puntos para el análisis completo de la geometría de la superficie, la detección de defectos y la comparación CAD.

En la práctica: para el diámetro de tubos, la altura del cordón de soldadura o la inspección de perfiles a alta velocidad, un escáner láser 2D es la herramienta adecuada. Para geometrías 3D complejas —piezas forjadas, brazos de suspensión, superficies de forma libre— se necesita un enfoque 3D. Los escáneres RF62x y RF63x admiten ambos modos según la integración del sistema.

Un escáner de perfil láser 2D cubre una amplia gama de tareas dimensionales y geométricas. En una sola pasada de escaneado puede medir la forma y el contorno del perfil, anchura y altura, holgura y enrasado, ángulo y radio, diámetro exterior y ovalidad, posición del borde, geometría del cordón de soldadura y planitud de componentes planos.

Los escáneres RF62x Smart realizan estos cálculos directamente dentro del escáner según algoritmos definidos por el usuario, sin necesidad de controlador externo ni PC. Esto hace que el sistema sea autónomo y fácil de desplegar en líneas automatizadas.

Ambas tecnologías se basan en el mismo principio de triangulación óptica, pero sirven para tareas de medición diferentes.

A sensor de triangulación láser mide un único punto: devuelve la distancia desde el sensor hasta un punto concreto de la superficie del objeto. Esto lo hace ideal para mediciones de desplazamiento, posición, vibración y espesor cuando los datos punto a punto son suficientes. Los sensores de la serie Riftek RF603, por ejemplo, cubren rangos de funcionamiento desde 2 mm a 1 250 mm con un error de medición de hasta ±1 µm.

Un escáner láser 2D proyecta una línea láser completa en lugar de un punto, capturando simultáneamente cientos o miles de puntos de medición a lo largo de la sección transversal del objeto. Esto produce un perfil completo en una sola adquisición —dimensiones, forma y geometría— en lugar de un único valor de distancia.

La diferencia práctica: utilice un sensor de triangulación láser cuando necesite una medición rápida y precisa de un único punto de distancia o desplazamiento. Utilice un escáner de perfil láser 2D cuando necesite medir forma, anchura, contorno o detectar desviaciones de perfil a lo largo de la superficie.

La frecuencia de muestreo varía según el modelo y es uno de los principales criterios de selección en función de la velocidad de su aplicación:

• RF627Smart — 520 perfiles/s nominal, hasta 4 200 perfiles/s en modo ROI
• RF627BiSmart — 520 perfiles/s nominal, hasta 4 200 perfiles/s en modo ROI
• RF628Smart — 4 000 perfiles/s nominal, hasta 16 000 perfiles/s en modo ROI
• RF629Smart — 1 000 perfiles/s nominal, hasta 16 000 perfiles/s en modo ROI
• RF6292Smart — 4 000 perfiles/s nominal
• RF630 - 3400 perfiles/s nominal y hasta 58000 perfiles/s para resolución 1024 en ROI
• RF631 - 1900 perfiles/s nominal y hasta 26000 perfiles/s para resolución 2300 en ROI

El modo ROI (Region of Interest) limita el área activa del sensor a una zona de medición definida, lo que permite al escáner funcionar a la velocidad máxima sin procesar el fotograma completo. Para la mayoría de las aplicaciones de medición láser 2D en línea — control dimensional, inspección de perfiles, clasificación — incluso la frecuencia de muestreo básica de RF627Smart es suficiente. Los modelos de alta velocidad RF628Smart y RF629Smart están diseñados para líneas de producción de movimiento rápido en las que la captura de perfiles debe seguir el ritmo de la velocidad del transportador o de extrusión.

Los escáneres RF62x y RF63x están disponibles con tres longitudes de onda láser, y la elección correcta depende del material y del estado de la superficie del objeto que se mide.

660 nm (rojo) es la opción estándar y funciona bien para la mayoría de los materiales industriales — metales, plásticos, superficies mecanizadas y piezas pintadas. Ofrece un buen equilibrio entre potencia, resolución y coste.

405 nm o 450 nm (azul) se recomienda para superficies en las que el rendimiento del láser rojo se ve degradado: metales al rojo vivo o incandescentes, materiales orgánicos, caucho, madera y algunos plásticos translúcidos. La longitud de onda más corta no penetra en las superficies semitransparentes, lo que elimina la dispersión subsuperficial y produce un perfil más nítido y estable. Si mide acero laminado en caliente, tejido biológico o productos alimentarios, el láser azul es la mejor elección.

808 nm (IR) se utiliza para superficies que absorben la luz visible o cuando se requiere un haz láser invisible para el ojo humano por motivos de seguridad o de proceso. Es menos habitual, pero útil en aplicaciones específicas de manipulación de materiales y clasificación.

En caso de duda, contacte con los ingenieros de Riftek — la longitud de onda adecuada viene determinada por la reflectividad del material y la temperatura de la superficie, no por los requisitos de rango de medición o exactitud.

Sí, y esta es una de las ventajas clave de la serie RF62xSmart. El escáner contiene protocolos de comunicación integrados para la interacción directa con robots industriales y cobots, eliminando la necesidad de hardware de interfaz o controladores adicionales entre el escáner y el sistema robotizado.

Para la integración CNC, el escáner transmite datos de medición mediante Ethernet, Modbus TCP, Ethernet/IP o UDP — protocolos estándar compatibles con la mayoría de los controladores CNC y PLC. Los resultados de medición, las decisiones de tolerancia y las salidas de aceptación/rechazo pueden introducirse directamente en el bucle de control de la máquina para compensación durante el proceso o clasificación posterior al proceso.

El RF62xSmart se utiliza como escáner 2D para aplicaciones CNC, incluido el seguimiento de cordones de soldadura, la verificación del perfil de piezas y el control dimensional en línea en líneas de mecanizado y montaje. La variante específica RF627Smart-Weld está configurada específicamente para la integración con robots de soldadura, con funciones integradas para el seguimiento de la soldadura y la medición del cordón de soldadura.

Los escáneres RF627Smart transmiten datos mediante las siguientes interfaces:

• Ethernet / 1000 Mbps — interfaz base para todos los modelos
• Ethernet/IP y Modbus TCP — disponible en la versión Industrial (Ind), que permite la integración directa con PLCs y sistemas de automatización industrial
• UDP — para transmisión de datos de alta velocidad a sistemas de procesamiento externos
• RS422 — entradas de sincronización (3 canales) y un canal de salida para sincronización por encoder o disparo
• Salidas lógicas — para control directo de actuadores y señalización pasa/no pasa sin procesamiento externo

La versión Base incluye transmisión de datos TCP y UDP junto con bloques inteligentes de procesamiento de perfiles. La versión Ind añade compatibilidad con Ethernet/IP y Modbus TCP, además de bloques inteligentes específicos para la interacción con robots industriales.

Para la mayoría de las aplicaciones de automatización de fábrica y sistemas de medición láser CNC, la versión Ind es la opción adecuada. Si está desarrollando una integración personalizada con el SDK, la versión Base proporciona suficiente capacidad de interfaz.