MAQUINA DE MEDICIÓN POR COORDENADAS (MMC)

MAQUINA DE MEDICION POR COORDENADAS (MMC)

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Coordinate - Measuring Machine (CMM)

(por Daniel Román Baca Hernández)

Según Muñoz R. (2011)., las máquinas de medición por coordenadas son  las que emplean componentes móviles que se trasladan a lo largo de guías con recorridos ortogonales, para medir una pieza por determinación de las coordenadas X, Y y Z de los puntos de la misma.

Principio de funcionamiento de una maquina  por coordenadas

La medición de los patrones efectúa mediante la ejecución de programas de control numérico (CNC) para su automatización:

·         Menor influencia del operador en el resultado final de la medida.

·         Mejor repetibilidad y reproducibilidad.

El CNC puede ser completado con sistemas cad.

AUTOMATIZACION DEL PROCESO: Mayor número de medidas.

·         Mejor tratamiento estadístico de los resultados obtenidos.

·         Reducción de costos económicos (menor tiempo de calibración).

Subsistemas que integran la MMC

Estructura mecánica de alta precisión: una unidad de operación que se controla de forma automática o digital. Esta unidad puede situar el elemento sensorial en cualquier punto dentro de su volumen de trabajo de un modo repetible.

Manejo de datos y sistema de control: sistema informático, normalmente con una arquitectura distribuida para controlar las actividades dinámicas de la CMM y para la toma de datos

Software CMM: es el sistema operativo de la CMM, permite controlar la dinámica, la programación y la comunicación entre la CMM y el exterior. A una CMM se le pueden introducir paquetes de aplicaciones de software específicas que junto con el software de la CMM se pueden llevar a cabo aplicaciones específicas como es la medición de engranajes, alabes de turbina, etc.

Sensores: Sofisticados elementos mecánico-electrónicos o óptico-electrónicos que registran las coordenadas de los puntos de la superficie de la pieza que se tiene que medir. El sensor puede entrar en contacto con la pieza (palpador) o no (sensor de medición sin contacto).

 De acuerdo con el CENAM (2010).  Son instrumentos de medición con los cuales se pueden medir principalmente características geométricas tridimensionales de objetos en general.

Tipos de coordenadas con que operan las MMC

·         Por MMC se suele entender generalmente las máquinas de tres coordenadas: 3 ejes (x,y,z).

·         Existen también máquinas de una única coordenada  horizontal (M1CH), que junta a las MMC forman el grupo más extendido de máquinas de medir por coordenadas.

·         Por último se encuentran las máquinas de dos coordenadas (bidimensionales), menos utilizadas que las anteriores.

 Clasificación según  Muñoz Bueno de las MMC

·        MMC de  coordenadas.

·        Máquina de única coordenada horizontal (M1CH).

·        Máquinas de dos coordenadas.

Tipos de paladores que emplean las MMC según Giraldo W. (2011).

·         Palpador digital.

·         Palpadores tipo rígidos.

·         Esfera patrón.

·         Palpadores punta rubi.

Potencia de aplicación dimensional de la MMC

Muñoz. R (2011). La potencia de las MMC deriva de su capacidad para calcular, a partir de los puntos medidos, una gran de magnitudes dimensionales:

·        Distancias.

·        Posiciones relativas.

·        Ángulos.

·        Posiciones etc.

Tipos de configuración de las MMC

·         Tipo mesa móvil brazo cantiléver

·         Tipo puente móvil

·         Tipo columna

·         Tipo brazo horizontal

·         Tipo puente – piso

¿Por qué las variaciones de temperatura en las MMC no alteran las mediciones?

Mitutoyo (s.f).Aún mientras la temperatura de la máquina o de la pieza de trabajo

está cambiando, las máquinas de medición por coordenadas se

desempeñan igual que aquellas que están bajo condiciones térmicas

estables. Los sensores colocados en la CMM y en la pieza de trabajo

detectan las variaciones de temperatura y transfieren esta

información al controlador de forma que se aplican las correcciones

apropiadas al sistema en tiempo real. Esto garantiza la exactitud de

las mediciones en el área de producción que de otra forma

solamente se obtendrían en el cuarto de control de calidad con

temperatura estable.

Mitutoyo (s.f). 10 características de las MMC independientemente del modelo.

• Compensación del efecto térmico para variaciones de temperatura en el

  instrumento y la pieza de trabajo dentro del intervalo de 16°C a 26°C opcional

• Alta velocidad de desplazamiento hasta 520 mm/s

• Compatible con sistemas de medición múltiplex

• Compensación del efecto térmico integrado para variaciones de temperatura

 en el instrumento y la pieza de trabajo dentro del intervalo de 16°C a 26°C

• Alta velocidad de desplazamiento hasta 430 mm/s

• Compatible con sistemas de medición múltiplex

• Compensación del efecto térmico integrado para variaciones de temperatura

en el instrumento y la pieza de trabajo dentro del intervalo de 18°C a 22°C

• Alta velocidad de desplazamiento hasta 220 mm/s

• Amortiguador de la vibración activo integrado

• Rigidez notable

• Alta velocidad de desplazamiento con extremada exactitud

• Compensación del efecto térmico intergrado para variaciones de temperatura

en el instrumento y la pieza de trabajo dentro del intervalo de 15°C a 35°C

• Alta velocidad de medición hasta 30 mm/s

• Enorme estabilidad y capacidad de carga

• Diseño compacto con excelente relación costo/beneficio

• Compensación del efecto térmico para variaciones de temperatura en el

instrumento y la pieza de trabajo dentro del intervalo de 16°C a 26°C disponible

como un opción.

·                                                                    Medición de la carrocería de un auto por medio de una maquina MMC.

Asociación Mexicana de Metrología de Coordenadas

CENAM (2010). En México la primera disposición de carácter oficial que tuvo el país relativo al uso del Sistema Métrico Decimal, emergió de la circular N° 94 del Ministerio de Fomento, Colonización, Industria y Comercio el 20 de Febrero de 1856, por el que había de sujetarse a este Sistema. Los ingenieros de caminos y los topógrafos, pioneros en su aplicación estaban convencidos del gran beneficio que traería al país.

En 1992 el CENAM inició sus operaciones en las instalaciones de Los Cués, Qro., En 1994 el Área de Metrología Mecánica se dio a la tarea de desarrollar láseres que conformaran el patrón nacional de longitud. El primer prototipo completo se terminó en el año 2001. La primera comparación de frecuencia de láseres se realizó en 1997 con otros 3 institutos Nacionales de metrología (BIPM, NRC-Canadá, NIST-USA) y un laboratorio reconocido (JILA-USA), dando origen a un sistema robusto de trazabilidad de las mediciones al metro patrón con la última definición del metro.

Conclusión 

Dada la importancia  que los ingenieros le dan a  este tipo de máquinas como las MMC, las cuales les hacen más fácil el cálculo y revisión de mediciones de cualquier pieza sin importar su forma o superficie.

Estas máquinas han revolucionado la forma de medir y supervisar superficies de cualquier forma, tamaño sin importar que tan grande sea. Y sin duda las MMC son un beneficio muy grande de la tecnología hacia la humanidad.

Muñoz. R (2011). Introducción a la metrología. Recuperado de     

http://faii.etsii.upm.es/dfaii/Docencia/Libre%20eleccion/Material%20Docente%20Libre%20Eleccion/Introduccion%20a%20la%20Metrologia/TEMA%209.%20M%C3%A1quinas%20medidoras%20por%20coordenadas.pdf

CENAM (2010). Asociación Mexicana de Metrología por Coordenadas.(2010) 

             Recuperado de http://www.cenam.mx/ammc/  

Mitutoyo (s.f). Máquinas de medición por coordenadas. Recuperado de

http://www.cmm.com.mx/pdf/folletos/s20904.pdf

Giraldo W. (2011). Maquina MMC. Recuperado 8 de abril del 2011

           de https://www.youtube.com/watch?v=xp4TxmLk3-0