MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS (Ó MÁQUINAS DE
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Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS ((Ó MÁQUINAS DE MEDIR TRIDIMENSIONALES)) 1 Concepto 1. C t y aplicaciones li i 2. Arquitecturas y factores de elección 3. El palpador 5. Otros componentes 6. Proceso de medición Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 2 CONCEPTO Materializa un sistema de coordenadas tridimensional Lectura permanente de las reglas Palpador Pieza contacto Coordenadas de punto de contacto Cálculos geométricos Determinación de dimensiones y formas ¡Acumulación de errores de medida! Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 3 APLICACIONES Gran flexibilidad • Geometrías G t í complejas l j • Series pequeñas y medianas Baja precisión relativa • Numerosas u e osas fuentes ue tes de errores de medida • Máquina costosa si se requiere alta precisión Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 4 POSIBILIDADES DE ANÁLISIS Presentación de resultados con superficies irregulares Las zonas de color verde presentan una separación, respecto al diseño, comprendida entre un defecto de material de 2 m y un exceso de material de 2 m. La separación se mide id en la l dirección di ió de d la l normall en cada d punto. t Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 5 ARQUITECTURAS Y FACTORES DE ELECCIÓN Propiedades y factores de elección • Volumen de medición, Accesibilidad, Velocidad, Rigidez • Deformaciones elásticas y estabilidad mecánica Inercia y pares de vuelco Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 6 ARQUITECTURAS Y FACTORES DE ELECCIÓN Ó Estabilidad frente a condiciones ambientales Todos los elementos sensibles, en la parte superior de la máquina, con el máximo aislamiento posible Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 7 ARQUITECTURAS Y FACTORES DE ELECCIÓN Inmediatez y portabilidad Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Coordenadas, a partir de las lecturas de los encoder de las articulaciones, en el momento del contacto Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 8 EL PALPADOR (i) De contacto • Precisión • Accesibilidad De varios tipos, con tecnologías diversas Ópticos • Velocidad • Materiales blandos Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 9 EL PALPADOR (ii) Configuraciones muy variables • Accesibilidad • Rapidez p • Cambio automático • Palpadores orientables ¡Localización relativa! Calibración con bola patrón Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 10 PALPADOR CONMUTADOR O PUNTO A PUNTO Conmutación por contacto 3D 1º Pérdida de la posición de equilibrio - Fuerza de medición - Flexión de la varilla - Distancia de conmutación 2º Señal de conmutación 3º Registro de las lecturas de las reglas Punto de la máquina, independiente del palpador utilizado p Fp A resolver... r Errores de palpado (p ) P Compensación del palpador Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Lecturas de las reglas Vp Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 11 CALIBRACIÓN DEL PALPADOR CON LA BOLA PATRÓN d Palpar simulando las condiciones de medición de la pieza: • palpador a utilizar, • velocidad y direcciones de palpación, • fuerza de medición, y • condiciones generales de medición Suma de errores de palpación, p, muy similares p dcorregido - d Realizar la compensación con: d = dcorregido Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida p 0 Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 12 PALPADOR DE BARRIDO El palpador es un comparador tridimensional Contacto inicial, como el palpador conmutador Barrido: dos grupos de coordenadas, del palpador y de la máquina Registro R i t de d puntos, t según criterio preestablecido Gran número de puntos, en poco tiempo Cálculo de ajuste, y filtrado, opcional Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 13 PALPADOR DE BARRIDO Permite la compensación precisa del palpador Las bobinas electrónicas modifican las coordenadas del palpador para que la fuerza ejercida sea la adecuada en todo instante Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 14 PALPADOR ORIENTABLE Acoplamiento rígido en el contacto Separación entre orientación y palpación Acoplamiento dinámico en todo momento El sistema electromecánico de orientación del palpador incorpora el sensor de palpación Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 15 OTROS COMPONENTES Bancada o soporte Aislamiento y amortiguación g Suspensión activa Mesa y elementos estructurales Granito, cerámica, ínvar, polímeros reforzados, aleaciones particulares (Carat) • Estabilidad térmica g , inalterabilidad,, resistencia al • Rigidez, desgaste, bajo peso (inercia) Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 16 OTROS COMPONENTES Guiado Perfección geométrica de elementos estructurales ¡Limpieza! Guiado neumático: ausencia de rozamiento Guiado por rodadura, rodadura en grandes velocidades e inercias Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 17 OTROS COMPONENTES Accionamiento Velocidad y estabilización previa a la palpación Correas; evitar engranajes y rodamientos Sistemas de medida Reglas de captación Acoplamiento al elemento estructural y compensación de la temperatura Control Manual o CN Aplicaciones Informáticas METROLOG; COSMOS; GEOPAK; CALYPSO; HOLOS, ... Normas de representación Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 18 PROCESO DE MEDICIÓN Preparativos 1. 2. 3. 4 4. 5. Punto cero de la máquina q Colocación y fijación de la pieza Elección y calibración de palpadores Volumen de seguridad Alineación de la pieza Medición 1. 2. 3 3. 4. 5. 6 6. Manual ó automática Elementos geométricos Cotas y tolerancias Estrategias de medición Programa de medición M di ió y resultados Medición lt d Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 19 PROCESO DE MEDICIÓN Preparativos 5. Alineación de la pieza. Reajustes automáticos ("best fit") Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 20 EJEMPLOS DE PARÁMETROS DE PRECISIÓN EN MMC Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 21 EJEMPLOS DE PARÁMETROS DE PRECISIÓN EN MMC Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 22 EJEMPLOS DE PARÁMETROS DE PRECISIÓN EN MMC Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 23 EJEMPLO DE MMC DE ULTRAPRECISIÓN Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 24 EJEMPLO DE APLICACIÓN INFORMÁTICA. CALYPSO Interfase de usuario (desktop) CAD area • Área del programa de medición • Área de CAD Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 25 EJEMPLO DE APLICACIÓN INFORMÁTICA. CALYPSO Interfase. Iconos Preparativos Elementos geométricos "Plantilla" o "patrón de definición" Cotas y tolerancias Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
