Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS(Ó MÁQUINAS DE MEDIR TRIDIMENSIONALES)
1 C t li i
( )
1. Concepto y aplicaciones
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 MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 2
CONCEPTO
Materializa un sistema de coordenadas tridimensional
CONCEPTO
Lectura permanente de las reglas
Palpador Pieza contacto
Coordenadas de punto de contactoCoordenadas 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 MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 3
APLICACIONES
Gran flexibilidadG t í l j• Geometrías complejas
• Series pequeñas y medianas
Baja precisión relativa• Numerosas fuentes de u e osas ue tes de
errores de medida
• Máquina costosa si se requiere alta precisiónrequiere alta precisión
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 4
POSIBILIDADES DE ANÁLISISPresentación 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
id l di ió d l l d t
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
mide en la dirección de la normal en cada punto.
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza 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
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Inercia y pares de vuelco
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 6
ARQUITECTURAS Y FACTORES ÓDE ELECCIÓN
Estabilidad frente a condiciones ambientales
Todos los elementos sensibles, en la parte superior de
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Todos los elementos sensibles, en la parte superior de la máquina, con el máximo aislamiento posible
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 7
ARQUITECTURAS Y FACTORES DE ELECCIÓNCoordenadas, a partir de las lecturas de los
Inmediatez y portabilidadlecturas de los encoder de las articulaciones, en el momento del contacto
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza 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 MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 9
EL PALPADOR (ii)
Configuraciones muy variablesvariables
• Accesibilidad
• Rapidezp
• Cambio automático
• Palpadores orientables
¡Localización relativa!Calibración con bola patrón
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 10
PALPADOR CONMUTADOR O PUNTO A PUNTO
Punto de la máquina, independiente del Lecturas de
Conmutación por contacto 3Dindependiente del palpador utilizado las reglas1º Pérdida de la posición de equilibrio
- Fuerza de mediciónFlexión de la varilla
Vp
- Flexión de la varilla- Distancia de conmutación
2º Señal de conmutación
A resolver... r
3º Registro de las lecturas de las reglas pFp
Errores de palpado (p )
Compensación del palpador
A resolver...
P
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Compensación del palpador
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 11
CALIBRACIÓN DEL PALPADOR CON LA BOLA PATRÓN
Palpar simulando las condiciones de medición de la pieza:
• palpador a utilizar,• velocidad y direcciones de palpación, • fuerza de medición, y
dfuerza de medición, y
• condiciones generales de medición
Suma de errores de palpación, p, muy similares
d dp dcorregido - d
Realizar la compensación con: d = dcorregido p 0
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
corregido p
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 12
PALPADOR DE BARRIDO
El palpador es un comparador tridimensionalContacto inicial, como el palpador conmutadorContacto inicial, como el palpador conmutadorBarrido: dos grupos de coordenadas, del palpador y de la máquina
R i t d tRegistro de puntos, según criterio preestablecido
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Gran número de puntos, en poco tiempo
Cálculo de ajuste, y filtrado, opcional
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 13
PALPADOR DE BARRIDO
Permite la compensación precisa del palpadorLas bobinas electrónicas modifican las coordenadas del palpador para que la fuerza ejercida sea la
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
que la fuerza ejercida sea la adecuada en todo instante
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 14
PALPADOR ORIENTABLEAcoplamiento rígido en el contactoSeparación entreSeparación entre orientación y palpación
Acoplamiento dinámico en todo momentoEl sistema electromecánico deEl sistema electromecánico de orientación del palpador incorpora el sensor de palpación
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 15
OTROS COMPONENTES
Bancada o soporteAislamiento y amortiguacióny gSuspensión activa
Mesa y elementos estructuralesGranito, cerámica, ínvar, polímeros reforzados, aleaciones particulares (Carat)
• Estabilidad térmica• Rigidez, inalterabilidad, resistencia al
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
g , ,desgaste, bajo peso (inercia)
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 16
OTROS COMPONENTES
GuiadoPerfección geométrica de elementos estructurales¡Limpieza!Guiado neumático: ausencia de rozamientoGuiado por rodadura en grandes velocidades e inerciasGuiado por rodadura, en grandes velocidades e inercias
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 17
OTROS COMPONENTESAccionamientoVelocidad y estabilización previa a la palpaciónCorreas; evitar engranajes y rodamientosCorreas; evitar engranajes y rodamientos
Sistemas de medidaReglas de captaciónAcoplamiento al elemento estructural y compensación de la temperatura
ControlManual o CN
Aplicaciones InformáticasMETROLOG; COSMOS; GEOPAK; CALYPSO; HOLOS, ...
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Normas de representación
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 18
PROCESO DE MEDICIÓN
Preparativos1. Punto cero de la máquinaq2. Colocación y fijación de la pieza3. Elección y calibración de palpadores4 Volumen de seguridad
Medición
4. Volumen de seguridad5. Alineación de la pieza
1. Manual ó automática2. Elementos geométricos3 Cotas y tolerancias3. Cotas y tolerancias4. Estrategias de medición5. Programa de medición6 M di ió lt d
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
6. Medición y resultados
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 19
PROCESO DE MEDICIÓNPreparativos5. Alineación de la pieza. Reajustes automáticos ("best fit")
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 20
EJEMPLOS DE PARÁMETROS DE PRECISIÓN EN MMC
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 21
EJEMPLOS DE PARÁMETROS DE PRECISIÓN EN MMC
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 22
EJEMPLOS DE PARÁMETROS DE PRECISIÓN EN MMC
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 23
EJEMPLO DE MMC DE ULTRAPRECISIÓN
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza Mekanikoa Saila
MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS 24
EJEMPLO DE APLICACIÓN INFORMÁTICA. CALYPSO
Interfasede usuario(desktop) CAD area
• Área del programa de mediciónmedición
• Área de CAD
Ingeniería de Fabricación. Mecanizado y Medida
Departamento de Ingeniería MecánicaIngeniaritza 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
Top Related