¿Qué es una máquina de medición por coordenadas?
Una máquina de medición de coordenadas es un dispositivo industrial especializado que mide las propiedades geométricas de un objeto. Su principal aplicación es la fabricación de piezas de máquinas, donde verifica que el producto acabado se corresponde con el plano de diseño. Por tanto, es útil en la inspección de productos, las mediciones GD&T y el análisis dimensional.
Las máquinas de medición por coordenadas analizan objetos situándolos en un sistema de coordenadas tridimensional. Una sonda toca el objeto en los puntos concretos que deben medirse, determinando con precisión la distancia entre ellos. Las MMC son vitales en industrias que requieren mediciones 3D precisas, ya que las herramientas tradicionales como los calibres de nonio y los comparadores ópticos no pueden realizar estas tareas. Son responsables de aplicaciones críticas de automoción, aeroespaciales, médicas y de defensa.
Ventajas de las máquinas de medición por coordenadas
La principal ventaja que ofrecen las MMC frente a las máquinas de medición tradicionales es la medición tridimensional. Al determinar con precisión parámetros tridimensionales como la distancia, la angularidad, la circularidad y el paralelismo, las MMC son herramientas de inspección de un valor incalculable. Otra forma en la que se diferencian de las herramientas de medición tradicionales es mediante el uso de líneas virtuales y puntos virtuales. Estas técnicas son esenciales para medir objetos tridimensionales como piezas de máquinas. Las MMC también pueden realizar inspecciones de superficies y tolerancias geométricas.
¿Cuáles son los distintos tipos de MMC?
Las MMC difieren en el tamaño de las piezas que analizan y en su funcionamiento. Todas las MMC constan de cuatro partes principales: un puente, palpadores, una platina y un controlador. En esta sección se analizarán los detalles de los distintos tipos de MMC.
Puente MMC
La MMC de tipo puente es la variante más común. Consiste en un bastidor que se desliza sobre una superficie plana. El bastidor tiene dos vigas verticales a los lados de la mesa y una viga horizontal que la atraviesa. La sonda de contacto está suspendida verticalmente sobre la viga horizontal. La sonda puede desplazarse verticalmente para medir la coordenada z. La sonda también puede moverse a través de la viga, lo que representa la coordenada y. Por último, el movimiento del propio marco denota la coordenada x.
La MMC de puente es muy precisa y resulta ideal para medir piezas de máquinas pequeñas y medianas. Puede medir piezas de motores y carrocerías en talleres de automoción, equipos médicos y componentes de fabricación.
MMC de pórtico
El cuerpo de la MMC de pórtico contiene dos bastidores rectangulares a cada lado de la zona del escenario. Una viga horizontal se extiende a través de estos marcos y se desliza hacia adelante y hacia atrás con la ayuda de un servomotor. La sonda se extiende hacia abajo en un brazo unido a la viga horizontal. El movimiento de la viga, el brazo y la sonda facilita la medición de tres dimensiones.
Las MMC de pórtico tienen el cuerpo más grande de todos los tipos. En las versiones más grandes, la zona de trabajo puede estar en el suelo. Las MMC de pórtico ofrecen un gran volumen en la zona de trabajo. Inspeccionan maquinaria de gran tamaño, como piezas de automóviles, escáneres CT y hélices de aviones. También se utilizan en las industrias manufacturera y de bienes de consumo para analizar piezas de máquinas de gran tamaño.
MMC en voladizo
La MMC en voladizo tiene un marco rectangular en un lado de la mesa, que contiene un raíl guía en la parte superior. El travesaño horizontal se desplaza por este carril guía, representando la coordenada x. El brazo de soporte que contiene la sonda se desplaza por el travesaño, midiendo la coordenada y. El brazo de soporte que contiene la sonda se desplaza por el travesaño, midiendo la coordenada y. Por último, el puntal de la sonda se extiende verticalmente. Por último, el puntal de la sonda se extiende verticalmente, determinando la coordenada z. Recibe su nombre del travesaño que se extiende sobre la superficie del escenario.
Gracias a su estructura abierta por tres lados, la MMC Cantilever es muy accesible. Es adecuada para piezas de trabajo pequeñas y medianas y proporciona una excelente precisión. También es ideal para el trabajo automatizado, ya que proporciona una fácil accesibilidad de carga y descarga. Debido a su naturaleza compacta, su aplicación convencional es la inspección de piezas pequeñas y complejas, calibres y piezas maestras.
Brazo de medición portátil MMC
Los brazos de medición portátiles (MMC), también llamados brazos articulados, son MMC móviles que pueden medir piezas diminutas y grandes. A diferencia de las MMC tradicionales, las MMC de brazo portátil modelan el brazo humano con hombro, codo, antebrazo y muñeca. Pueden desplazarse por el taller y acercarse a la pieza que debe inspeccionarse.
Gracias a su portabilidad, las MMC de brazo portátil resultan muy prácticas. Pueden cubrir una amplia gama de casos de uso para cualquier taller. Proporcionan mediciones fáciles y precisas y admiten numerosas configuraciones de ejes. El tamaño de las MMC de brazo portátil oscila entre menos de un metro y más de cuatro metros. Implementan la inspección de productos en las industrias aeronáutica, aeroespacial y militar.
MMC óptica
Las MMC ópticas emplean una lente óptica, una cámara y un programa informático para capturar y procesar la imagen de una pieza de trabajo. Por lo tanto, la medición se realiza principalmente mediante software, no mediante hardware. Debido a esto, las MMC ópticas también se conocen como dispositivos de medición sin contacto. Una MMC óptica también puede constar de componentes adicionales como un sensor CMOS, un objetivo telecéntrico y un módulo de iluminación. Son máquinas muy eficaces con velocidades de medición rápidas.
Gracias a su técnica de medición sin contacto, las MMC ópticas son ideales para analizar piezas de trabajo delicadas o deformables, como moldes de cera. También son muy adecuadas para estaciones de trabajo automatizadas y fábricas con elevados requisitos de producción. Las MMC ópticas pueden realizar análisis de superficies como medición de planitud, perfil de temperatura y trabajo de contornos. Miden las características de piezas pequeñas y deformables en las industrias electrónica, médica y del plástico.
Accesorios para máquinas de medición por coordenadas
Además de los componentes fundamentales, las MMC disponen de varios accesorios personalizables que complementan sus prestaciones. Estos accesorios habilitan más funciones en la MMC y ayudan a los talleres a cumplir requisitos especiales.
Punta de palpador/sonda
La sonda es un componente común en todas las Máquinas de Medir por Coordenadas. La sonda de una MMC puede utilizar lentes de contacto directo, láser u ópticas para registrar las mediciones. La punta de sonda más común consiste en un extremo esférico duro de acero o rubí. Las sondas para MMC se basan en un mecanismo de disparo por contacto que les permite detectar las coordenadas al entrar en contacto con la superficie del objeto. Los sistemas de palpado de MMC modernos utilizan hasta 5 ejes. Las sondas pueden ser simples disparadores de arriba abajo o motorizadas para admitir diferentes ángulos. Las sondas táctiles pueden arrastrarse por la superficie del objeto y registrar observaciones continuamente. Son muy beneficiosas en la inspección de superficies.
Mesa de granito
La mesa de granito utilizada en la zona de la platina de la MMC actúa como base para las mediciones. Su finalidad es proporcionar una superficie plana y uniforme para sujetar las piezas de trabajo. Las mesas de piedra de granito son duraderas y robustas, lo que resulta necesario para soportar el peso de piezas de máquinas y piezas de trabajo pesadas.
Accesorios
Los dispositivos de fijación son necesarios en las MMC para garantizar que la pieza de trabajo no se desplace durante la medición. En operaciones de alta precisión, el más mínimo movimiento puede provocar enormes errores de observación. Los tipos más comunes de fijaciones para MMC son las abrazaderas, las placas de fijación y los imanes de sujeción.
Compresores y secadores de aire
El funcionamiento de la MMC depende del suministro de aire comprimido. El sistema de suministro de aire se compone de un compresor, un filtro, un secador, un depósito de presión y controles. Los niveles de aire comprimido deben controlarse constantemente, ya que un suministro inadecuado puede dañar la MMC.
Software
Las MMC modernas se basan en software para realizar las mediciones. Las herramientas de software han simplificado mucho el proceso de inspección de productos. La mayoría del software para MMC no requiere el conocimiento de ningún lenguaje de programación. El cálculo de la distancia y el análisis geométrico se realizan a través de una interfaz fácil de usar en un modelo CAD. La estación de control, que alberga el software de la MMC, requiere un ordenador moderno con un sistema operativo actualizado y los componentes de hardware necesarios.
Cómo utilizar una máquina de medición por coordenadas
En esta sección, repasaremos algunas acciones preparatorias fundamentales que deben tomarse para un funcionamiento satisfactorio de la MMC.
Calibración del palpador (Calibración de la sonda)
Con el uso continuado, el palpador - o punta de la sonda - de una MMC puede perder su precisión. Un mantenimiento oportuno y una calibración periódica garantizan que la MMC funcione a un nivel óptimo. La calibración de la sonda consiste en medir distancias en un objeto predefinido conocido como artefacto. Se conocen las dimensiones del artefacto y la distancia registrada por la MMC durante la calibración se compara con los valores reales. Para la mayoría de las MMC, el artefacto es un objeto esférico. Si las distancias registradas no son exactas, las distintas partes de la MMC pueden someterse a mantenimiento y ajustes hasta que los valores calibrados sean aceptables.
Precauciones de manipulación
Antes de utilizar la MMC, asegúrese siempre de que el área de trabajo y las sondas están libres de objetos extraños y residuos (FOD). Del mismo modo, debe asegurarse de que los brazos de la MMC se mueven suavemente sobre los raíles guía. Algunos objetos tienden a expandirse o contraerse con temperaturas diferentes; por lo tanto, se sugiere dejar tiempo para que la pieza de trabajo se ajuste a la temperatura ambiente. También debe asegurarse de que la sonda entra en contacto con el objeto a una velocidad constante para realizar mediciones táctiles.
Mantenimiento y calibración
Con el uso continuado durante largos periodos, las MMC tienden a perder precisión. Su máquina requerirá mantenimiento y calibración para rendir al 100%. El mantenimiento de la MMC implica la inspección y reparación de todas las piezas móviles y fijas, juntas, tornillos, motores y controladores. La calibración de la MMC lleva a cabo una comprobación general de la precisión mediante la medición de un artefacto de dimensiones conocidas. Según los resultados de la calibración, la MMC puede someterse a otra ronda de mantenimiento o aprobarse para su funcionamiento.
Formación para operadores de máquinas de medición por coordenadas (MMC)
Las MMC son dispositivos complejos que requieren operarios cualificados. Los operadores de MMC son técnicos metrológicos formados que dominan la programación, la depuración y la administración industrial. Los operarios tienen que estar familiarizados con todas las partes operativas de la MMC. Deben ser capaces de realizar tareas eficientemente con la MMC y conocer todos los protocolos operativos. La formación de los operarios también exige el conocimiento del controlador y de las herramientas de software utilizadas para el análisis geométrico.
Conclusión
Invertir en una máquina de medición por coordenadas implica muchos pasos, pero estamos aquí para hacerle el viaje más cómodo. Siempre que conozca sus requisitos, un poco de orientación profesional puede ayudarle a lograr sus objetivos. Los principales factores que afectan a la elección de su MMC son los requisitos de producción, el tamaño de la pieza, la precisión y la repetibilidad. Las opciones de asistencia y servicio también son factores importantes a la hora de elegir MMC. El mantenimiento y la calibración regulares no sólo prolongan la vida útil de una MMC, sino que son necesarios para su rendimiento óptimo. Póngase en contacto con nosotros para una consulta profesional sobre MMC. Estaremos encantados de ayudarle.