MÁQUINA DE MEDICIÓN POR COORDENADAS (MMC)

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PACHUCA

INGENIERÍA MECÁNICA

METROLOGÍA Y NORMALIZACIÓN

UNIDAD VI

MÁQUINA DE MEDICIÓN POR COORDENADAS (MMC)

MENDOZA NOCHEBUENA SAUL

Para comenzar, conoceremos qué es una máquina de medición por coordenadas. Roberto Muñoz Bueno define a la MMC como “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 y Z de los puntos de la misma”. (Muñoz Bueno, 2011).

Las MMC son instrumentos que sirven para realizar mediciones dimensionales y de desviaciones de la regularidad geométrica de objetos con forma simple o compleja. (Muñoz Bueno, 2011).

Para poder comprender su funcionamiento veamos el Principio de funcionamiento de una máquina medidora por coordenadas, el cual nos dice lo siguiente:

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

El cual conlleva una menor influencia del operador en el resultado final de la medida, así como una mejor repetibilidad y reproducibilidad.

·         El CNC puede ser complementado con sistemas CAD.

·         Automatización del proceso: mayor número de medidas. Esto trae consigo un mejor tratamiento estadístico de los resultados obtenidos y una reducción de costos económicos (menor tiempo de calibración). (Muñoz Bueno, 2011)

Una máquina de medición por coordenadas consta de cuatro subsistemas: sistema mecánico, cabezal de medición, sistema de mando y software de medición. El primer subsistema comprende la estructura que albergan los carros y los dispositivos de posicionamiento de cada uno de ellos, es decir, las escalas de medición y las cabezas de lectura del posicionamiento. El cabezal de medición registra puntos de interés sobre el objeto que se desea medir. Así mismo, existen distintos tipos de cabezales de medición, por ejemplo, los cabezales de contacto que cuentan con un interruptor que provoca una suspensión de la energía al contacto con la pieza. También los hay de tipo proporcional, los cuales generan un desplazamiento al contacto con el objeto. Otro tipo de cabezales sin contacto emplean haces láser para medir su distancia a la pieza. El tercer subsistema tiene la capacidad de mover la maquina con velocidades y aceleraciones controladas, repetir el posicionamiento con una precisión de micrómetros (µm) y hacer compensaciones geométricas. El último subsistema 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. (CENAM, 2010)

De acuerdo con el CENAM, las aplicaciones de ésta máquina son muy numerosas siendo una de las más extendidas la medición de la geometría de piezas principalmente en la industria metal-mecánica. (CENAM, 2010)

Cuando hablamos de coordenadas nos referimos a la manera con que operan las MMC. Existen distintos tipos de coordenadas, las cuales son: absolutas, relativas y polares. (Hurtado, 2011)

Muñoz Bueno clasifica a dichas máquinas de acuerdo con el número de coordenadas que cuentan, es decir, por MMC se suele entender generalmente a las máquinas de 3 coordenadas, M1CH a las máquinas de una única coordenada horizontal y bidimensionales a las máquinas de 2 coordenadas. (Muñoz Bueno, 2011).

Willson Andrés Giraldo Hurtado nos dice que los tipos de palpadores que se emplean en una MMC son: palpadores tipo rígido, que se utilizan generalmente para hacer escaneo en ciertos tipos de piezas en la industria metal-mecánica, y palpadores punta RUI, que se utilizan cuando se tienen diferentes geometrías y diferentes superficies de las piezas. Este tipo de palpadores se encuentran de diámetros, entre 5/10 mm hasta 5 mm. (Hurtado, 2011)

Por otro lado, 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. (Muñoz Bueno, 2011)

Las configuraciones de las MMC dependerán del tipo de máquina. Por ejemplo:

·         Tipo mesa móvil. Brazo cantiléver.

·         Tipo puente móvil.

·         Tipo columna.

·         Tipo brazo horizontal

·         Tipo puente-piso.

          

  Las MMC cubren rangos de medida muy amplios: modelos compactos para medición de piezas pequeñas y modelos de gran capacidad para medición de grandes volúmenes. También existen gran variedad de cabezales de contacto y ópticos que permiten la medición de piezas complejas y con zonas de difícil accesibilidad. (Muñoz Bueno, 2011)

Las variaciones de temperatura en las MMC no alteran las mediciones debido a que existe una compensación del efecto térmico para variaciones de temperatura en el instrumento y la pieza de trabajo dentro del intervalo que maneja cada modelo. (Mitutoyo)

En el catálogo Mitutoyo, se observa gran variedad de MMC y con ello, se puede identificar características de las mismas, que si bien no son constantes pero sí son comunes sin importar el modelo. Algunas de éstas son: cuentan con un programa de control numérico (CNC) así como también con un software de medición, uso de esferas, tienen una gran exactitud en las medidas, utilizan palpadores, existe una relación costo/beneficio. También cuentan con un sistema mecánico, sistema de mando, estabilidad, capacidad de carga y sistema de compensación térmica. (Mitutoyo)

Una vez que pude tener el privilegio de visitar la página de internet de la Asociación Mexicana de Metrología de Coordenadas y acceder a sus recursos didácticos (vídeos, folletos, etc.) tengo la grata satisfacción de saber que existe una asociación que cuenta con recursos materiales y humanos que son de gran apoyo para nosotros los estudiantes de diversas carreras en las cuales es de gran ayuda este tipo de recursos para poder comprender mejor la función y lo importante que es el saber manipular los distintos recursos materiales, en este caso una máquina de medición por coordenadas, entre otras cosas.

Para concluir este trabajo, quiero mencionar que la metrología dimensional forma parte de las siete magnitudes de medición y es de gran importancia para la industria en general, pero especialmente en la de manufactura, pues las dimensiones y la geometría de los componentes de un producto son características esenciales del mismo, puesto que, entre otros razones, la producción de los

diversos componentes debe ser dimensionalmente homogénea, de modo que estos sean intercambiables aun cuando sean fabricados en distintas circunstancias y de distintas formas.

Así mismo, la metrología dimensional tiene la tarea y la función de:

·         Establecer, mantener y mejorar el patrón nacional de longitud.

·         Ofrecer servicios de calibración para patrones e instrumentos de longitud y ángulo.

·         Asesorar a la industria en la solución de problemas específicos de mediciones y calibraciones dimensionales.

·         Elaborar publicaciones científicas y de divulgación en el área de medición de longitud. (Bligoo)

Para que estas y otras tareas sean cumplidas de la mejor manera se cuenta con laboratorios que ofrecen una amplia gama de servicios regulares, pero también con servicios especiales bajo demanda del cliente, empleando instrumentos y equipos de alta tecnología, así como de personal perfectamente capacitado para poner en funcionamiento dichos instrumentos. Por ejemplo, en México contamos con la Asociación Mexicana de Metrología de Coordenadas la cual cuenta, entre otros instrumentos, con dos máquinas de medición por coordenadas. Dicha asociación cuenta con personal capacitado y dispuesto a mostrar a las personas que lo deseen, como manipular este tipo de máquinas que son indispensables en la industria. Es por ello que es de gran importancia que nosotros como alumnos, nos adentremos más en este mundo no tan ajeno, debido a que es necesario que tengamos contacto con diversos instrumentos que en un futuro serán nuestras herramientas de trabajo.

REFERENCIAS

Bligoo. (s.f.). METROLOGIA DIMENSIONAL Y MMC. Obtenido de http://102012.bligoo.com.mx/metrologia-dimencional-y-mmc#.VmSz3XYvfIU

CENAM (Dirección). (2010). Medición Por Coordenadas [Película].

Hurtado, W. A. (Dirección). (2011). Video Máquina MMC [Película].

Mitutoyo. (s.f.). MÁQUINAS DE MEDICIÓN POR COORDENADAS . Obtenido de http://www.cmm.com.mx/pdf/folletos/s20904.pdf

Muñoz Bueno, R. (2011). Industriales: ETSII, UPM. Obtenido de Introducción a la metrología: 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