Instituto Tecnológico de Pachuca

Ingeniería Mecánica

Metrología y Normalización

Unidad 6

Luis Diego Pérez Díaz

Máquina de Medición por Coordenadas 

[1] Es una máquina que emplea componentes móviles que se trasladan a lo largo de guías con recorridos ortogonales, para medir una pieza por determinación de las coordenadas X, Y, Z de los puntos de la misma.

      Principio de Funcionamiento

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

o   Mejor influencia del operador en el resultado final de la medida

o   Mejor repetibilidad y productibilidad

El CNC puede ser complementando con sistemas CAD

Automatización del proceso: Mayor número de medidas

o   Mejor tratamiento estadístico de los resultados obtenidos

o   Reducción de costos económicos (menor tiempo de calibración)

      Subsistemas que integran la MMC [5]

v  Sistema Mecánico:
Comprende a la estructura que alberga los carros  y los dispositivos de posicionamiento de movimiento de cada uno de ellos, es decir, las escalas de posición y las cabezas de lectura del posicionamiento.

v  Cabezal de medición:
Registra puntos de interés sobre el objeto que se desea medir.

v  Sistema de mando:
Tiene la capacidad de mover la maquina con velocidades y aceleraciones controladas, repetir el posicionamiento con una precisión de micrómetros y hacer compensaciones geométricas.

v  Software de medición:
Recibe la información de los puntos palpados y es capaz de generar líneas, superficies y volúmenes de todo tipo con los que se modela la geometría de la pieza.

      De acuerdo con el CENAM [5], su principal función es la medición y caracterización de prototipos, patrones, y desarrollos de primera generación con geometrías complejas

      Tipos de Coordenadas

La MMC trabaja con un sistema de coordenadas que son absolutas, relativas y polares (X,Y,Z)

      Clasificación

Según el ordenamiento de Muñoz Bueno [1], existen 3 tipos:

• ·         Máquinas de 3 coordenadas
• ·         Máquinas de una única coordenada horizontal  (M1CH)
• ·         Máquinas de dos coordenadas (bidimensionales)

      Tipos de Palpadores

De acuerdo a Willson Andres Giraldo Hurtado [4], las MMC utilizan los siguientes tipos de palpadores:

• ·Palpador digital
• ·Palpador rígido
• ·Palpador punta rubí

      Potencia de aplicación dimensional

[1] La potencia de las MMC deriva de su capacidad para calcular, a partir de los puntos medidos, una gran cantidad de magnitudes dimensionales:

• ·         Distancias
• ·         Posiciones relativas
• ·         Ángulos
• ·         Formas etc.

      Configuración

La MMC cubre rasgos de medida muy amplios:

• ·         Modelos compactos para medición de piezas pequeñas
• ·         Modelos de gran capacidad para medición de grandes volúmenes

• Tipo brazo Horizontal 

• Tipo puente-piso

• Tipo puente móvil

• Tipo Columna

• Tipo mesa móvil

Existe una gran variedad de cabezales de contacto y ópticos que permiten la medición de piezas complejas y con zonas de difícil accesibilidad.

      [3]  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

      Características [3]

• ·         Escalas de vidrio resistentes al polvo en todos los ejes
• ·         Iluminación de base de medición opcional en el eje Z para simplificar el posicionamiento
• ·         Cojinetes de aire en todos los ejes
• ·         Sistema de compensación térmica de error para variaciones en la pieza
• ·         Velocidad de movimiento hasta 520 mm/s
• ·         Sistema de servo motor con baja vibración y una menor emisión de ruídos.
• ·         Software de medición para inspección y certificación
• ·         Sistema anti-vibratorio integrado
• ·         Aceleración de 1.8 G
• ·        Servo controlador digital de 32 bits.

      Uso en la industria Automotriz

      Asociación Mexicana de Metrología de Coordenadas

[2] La Asociación Mexicana de Metrología de Coordenadas se fundó con la misión de ser un medio de comunicación entre todos los interesados en MMC en México, que establezca el diálogo entre las diversas personas interesadas, elevando el nivel de conocimiento en este tema que lleve a mejores prácticas de medición con MMC y que la gente del medio se conozca. 

      Conclusión

Las MMC son aparatos muy útiles en las industrias grandes, ya que en ellas es requerida la exactitud en sus piezas, lo cual no sería rentable en una empresa pequeña debido al costo de éstas. Son muy útiles para medir superficies geométricas complicadas de realizar con otros aparatos de medición; las MMC tienen la ventaja de su gran versatilidad de tamaños para cubrir casi cualquier necesidad en la industria.

• Referencias

 [1] Muñoz Bueno Rafael. (2011). INTRODUCCIÓN A LA METROLOGÍA, de Laboratorio de Metrología y Metrotecnia, Sitio web: 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 

[2] AMMC. (2010), ¿QUE SON LAS MMC?, Sitio web: http://www.cenam.mx/ammc/queSonMMC.aspx

[3] Mitutoyo. (2013). MAQUINAS DE MEDICION POR COORDENADAS., de Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. Sitio web: http://www.cmm.com.mx/pdf/folletos/s20904.pdf

[4] Willson Andres Giraldo Hurtado. (2011). Video Maquina MMC., Sitio web: https://www.youtube.com/watch?v=xp4TxmLk3-0

[5] CENAM. (2010). Medición Por Coordenadas, Sitio web: https://www.youtube.com/watch?v=02NpAl1Ddt8