Medir vidrio y material transparente con lente telecéntrica: espesor, canto y defecto interno
El vidrio es un objeto incómodo para la visión artificial: transmite la luz, refleja en dos caras y su canto se ve distinto según cómo se ilumine. La lente telecéntrica resuelve una parte importante del problema, pero no toda, y conviene saber desde el principio qué parte es cuál.
Por qué la telecentricidad importa en vidrio
En una lente convencional, un objeto más grueso o ligeramente desplazado en altura se proyecta con mayor aumento. En vidrio eso es un problema doble: el espesor y la altura de apoyo cambian el tamaño aparente de la pieza.
La lente telecéntrica mantiene el aumento aunque la pieza se mueva dentro de su profundidad de campo. El contorno medido no cambia porque la pieza apoye unos milímetros más arriba, y esa estabilidad es lo que permite sostener una tolerancia dimensional.
En la práctica esto se traduce en una consecuencia directa: el utillaje puede ser más simple. Si el aumento no depende de la altura, no hace falta un posicionamiento de precisión para que la medición sea válida.
Espesor por retroiluminación: qué se mide realmente
Con retroiluminación paralela, el vidrio aparece como una silueta y el canto se convierte en una banda oscura. Medir el ancho de esa banda sobre la silueta da una primera estimación del espesor.
La medición es geométrica: depende de la calidad del borde, no de la transmitancia del material. Por eso funciona bien en vidrio claro, en vidrio teñido y en polímero translúcido, siempre que el canto quede dentro del campo.
El límite aparece con la tolerancia. La anchura de la banda depende del umbral de binarización y de la iluminación, así que para tolerancias de pocas micras la silueta no basta y hace falta una técnica dedicada, como el sensor confocal cromático.
Canto, astillado y redondeo
El canto del vidrio es la zona donde más defectos se escapan: el astillado es pequeño, de alto contraste local y aparece justo en el borde. Una lente telecéntrica con aumento alto y retroiluminación convierte el astillado en una irregularidad medible del contorno.
La resolución necesaria la fija el tamaño del defecto que hay que detectar: hay que contar con varios píxeles por astillado para poder clasificarlo y no solo verlo. Si el defecto es más pequeño que esa cuenta, el aumento elegido no sirve.
Conviene además separar el astillado del redondeo de fabricación. Si ambos se miden con el mismo criterio, el sistema rechaza piezas que están dentro de especificación, y ese falso rechazo suele acabar desactivando la inspección.
Defecto interno: burbuja, inclusión y tensión
Las burbujas y las inclusiones dentro del vidrio no se ven bien con retroiluminación: el fondo es uniformemente claro y el defecto apenas atenúa. Aquí la iluminación útil es la coaxial o la rasante, que convierte el defecto en una variación local de intensidad.
Los modelos coaxiales de la serie incorporan el eje de iluminación por el propio objetivo, lo que evita montar un divisor externo y simplifica el utillaje en piezas pequeñas.
Las tensiones internas y las variaciones de índice son otro asunto: no producen contraste suficiente en ninguna de estas configuraciones y requieren técnicas específicas. Conviene decirlo antes de prometer una detección que la óptica no sostiene.
Elegir aumento y campo para vidrio
La regla es la de siempre en telecentricidad: primero el campo que hay que cubrir y el detalle mínimo que hay que resolver, y después el aumento que cumple ambas cosas. Una pieza grande exige aumentos bajos; un canto estrecho exige aumento alto y, con frecuencia, varias capturas.
En vidrio de gran formato, un aumento bajo con mucho campo permite una inspección completa de una sola vez; si el defecto mínimo es muy pequeño, la estrategia es inspección en dos niveles, con una pasada de localización y una pasada de detalle.
Y un detalle mecánico que se olvida: la distancia de trabajo. El vidrio suele manipularse con utillaje y el espesor de la pieza cuenta dentro de esa distancia. Hay que dejar margen para el utillaje, no solo para la pieza.
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Preguntas frecuentes
¿Una lente telecéntrica puede medir el espesor del vidrio?
Por silueta con retroiluminación sí, siempre que el canto quede dentro del campo y la tolerancia no sea de pocas micras. Para tolerancias muy exigentes en espesor, la técnica dedicada es el sensor confocal cromático.
¿Por qué la telecentricidad ayuda con piezas transparentes?
Porque mantiene el aumento aunque la pieza se mueva dentro de la profundidad de campo. Así el contorno medido no cambia con la altura de apoyo y el utillaje puede ser más simple.
¿Cómo se detecta un astillado en el canto?
Con aumento alto y retroiluminación, convirtiendo el astillado en una irregularidad medible del contorno. Hacen falta varios píxeles por defecto para clasificarlo y no solo para verlo.
¿Se pueden ver burbujas internas con retroiluminación?
Mal: con fondo uniformemente claro el defecto apenas atenúa. La iluminación coaxial o rasante convierte el defecto en una variación local de intensidad y es la opción adecuada.
¿Qué aumento conviene para vidrio de gran formato?
Uno bajo con campo suficiente para inspeccionar de una sola vez. Si el defecto mínimo exige más resolución, lo práctico es una inspección en dos niveles: localización con campo amplio y detalle con aumento alto.
¿Qué distancia de trabajo hay que prever?
La de la pieza más el utillaje. El vidrio se manipula con utillaje y su espesor cuenta dentro de la distancia disponible, así que hay que dejar margen para ambos.
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