Micrómetro de Exteriores Micrómetro de Exteriores

www.mitutoyo.com.mx
Diciembre 2004
No. 151
Año XIX
Nuevo Producto
Micrómetro
de
Exteriores
Software para
Máquina de
Medición por
Coordenadas
Clase de
Protección
IP
PRECISION ES NUESTRA PROFESION
No. 151
“Mundo Mitutoyo”
Revista Técnica
Científica
Publicación Trimestral
“No. 151”
Diciembre 2004
Año XIX
Certificado de Reserva
otorgado por el Instituto
Nacional de Derecho de
Autor:
04-2003-080713145800-102
Certificado de Licitud de
Título: 12594
Certificado de Licitud de
Contenido: 10166
Autorización de Registro
Postal No. PP15-5087
Editor responsable:
Alberto Rosas Tapia
Diseño:
Daniel Ignacio Salinas G.
Colaboradores:
Ramón Zeleny
Daniel Salinas
Imperio Muñoz
Mitutoyo Corporation
MAC
Mitutoyo SulAmericana
Mitutoyo Alemania
Consejo Editorial
Mamoru Ikeda
José Ramos
Ramón Zeleny
Nobuyuki Kakui
Tohru Yokoyama
Alberto Rosas
Domicilio de la
publicación: Impreso
en los talleres de ADA
Color, S.A. de C.V. en
Escobillería No. 7 col.
Paseos de Churubusco
C.P. 09030 Iztapalapa,
D.F. México
Supervisión de
impresión:
Carlos Fdo. Haza
Sastré.
Diciembre 2004
CONTENIDO
EDITORIAL
Editorial
La creatividad
2
Noticias
Festival CNC 2004
3
Producto nuevo
6
Micrómetro de exteriores
Artículo
Software para CMM
Año XIX
8
En Portada
13
Sistemas de medición
por visión
Artículo
23
Clases de Protección IP
Aplicaciones
28
Medición tridimensional
sin contacto
LA CREATIVIDAD
En los últimos días me he encontrado
con varias sorpresas en la forma de hacer
negocios, la creatividad, el deseo de servicio,
son claras muestras en los ofrecimientos
actuales para descubrir nuevos nichos de
mercado, refleja, el no darse por vencido
sino por el contrario investigar y tratar de
llenar los vacíos que otros dejan en lugar
de buscar peleas frontales con la gran
posibilidad de no ganar, tal es el caso del
innovativo sistema de rentas de películas
que busca darle pelea con nuevas ideas al
gigante de las videorentas, otra el cine que
ofrece proyecciones para las mamás con
servicios de cambio de pañal dentro de la
sala, eso sí en un horario y día exclusivo, no
cabe duda, el ingenio siempre encuentra
el camino, también aquellas empresas que
ahora aprovechan con una amplia visión
el sistema de producción en China y los
tratados comerciales que tiene nuestro país;
ya que producen con costos más bajos en
China y terminan su producto en México
exportándolo a los países donde China no
tiene convenios o donde no pueden llegar.
Por los días en que este ejemplar llegue a
sus manos estaremos probablemente en las
tareas del recuento del año y los resultados
de nuestros objetivos, no sólo empresariales
sino también los personales; entonces,
es un buen momento para reflexionar en
que nuestros próximos buenos propósitos
de Año Nuevo sean positivos, que no
nos obliguen a dejar de hacer lo que
nos gusta, por ejemplo: “quiero bajar de
peso”, o “quiero dejar de fumar” etc., no lo
cumplimos y he allí, nos sentimos culpables
o bien que hemos fallado, etc. No ahora no,
ahora vamos a pensar en lo que deseamos
hacer y no en lo que queremos dejar de
hacer, seremos positivos y con creatividad
y esfuerzo, seguro los lograremos. No me
queda más que desearles salud y mucho
éxito en todo lo que se propongan en este
nuevo año que se acerca cada vez más.
Nosotros nos esforzaremos por presentarles
lo más innovador en tecnología y servicio.
Felicidades.
Alberto Rosas T.
Gerente Gral. de Marketing
PRECISION ES NUESTRA PROFESION
MUNDO MITUTOYO •
Diciembre
•
1
NOTICIAS
2004
Festival CNC
Lic. Imperio López Muñoz
Marketer
Una exposición dedicada
a la Medición CNC (Control
Numérico por Computadora),
tecnología que con sólo apretar
un botón, facilita la medición
de las partes a medir ahorrando
tiempo y esfuerzo.
Nuestra exposición que como cada
año se efectúa en las instalaciones
de Mitutoyo Mexicana; tuvo en esta
ocasión la oportunidad de presentar
su más innovadora tecnología CNC,
en nuestro M3 Solution Center, en
donde se llevaron a cabo diversas
demostraciones de los equipos
en exhibición junto con las
aplicaciones de diferentes sectores
de la industria, proporcionando a
nuestros clientes nuevas opciones
de medición en sus respectivos
ramos industriales.
La exposición tuvo lugar el pasado
23 de septiembre de este año y
como era de esperarse, nuestro
Presidente y Director General, el
Ing. Mamoru Ikeda, dió una calida
bienvenida a todos los visitantes
del Festival CNC.
Después de realizadas estas
actividades, se dió pie a las
conferencias preparadas para este
2
•
www.mitutoyo.com.mx
Por esto mismo queremos
agradecer a todas las personas
representantes de las empresas que
asistieron a este nuestro evento,
por su interés y por supuesto por
su tiempo que estamos seguros
redituará en muy buenos frutos.
evento, cuya finalidad se concretó
en difundir el conocimiento de
dos temas relevantes hoy en día
en la medición de alta exactitud:
Una de ellas fue la “Presentación
de nuevos desarrollos en el
software para máquinas de
coordenadas˝ (que por cierto en
esta edición encontrará un artículo
muy interesante referente a este
tema). y ˝Sistemas de medición
automática de forma˝, cuyo tema
también tomó especial relevancia
en el personal asistente.
Finalmente llegó a su terminó,
el Festival CNC, y como parte de
la clausura se llevó a cabo una
rifa muy entusiasta en donde
hubo premios y una magnífica
participación por parte de los
invitados, sin olvidar, nuestro
brindis de agradecimiento en
las palabras del Sr. José Ramos,
Vicepresidente y Director Comercial
de Mitutoyo Mexicana.
Kit de 70
Aniversario
Dos
premios
principales
Instituto de Metrología Mitutoyo
Publicaciones
disponibles
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TOLERADO) EN ESPAÑOL
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MITUTOYO - México
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CALENDARIO DE CURSOS 2005
METROLOGIA DIMENSIONAL 1 ( MD1 )
Fundamentos, Sistema de unidades, Errores de medición, Instrumentos básicos, Calibradores vernier, Calibradores de
carátula, Medidores de altura, Micrómetros, Indicadores de carátula, Indicadores de carátula tipo palanca, Medidores
de agujeros con indicador de carátula, Medición angular.
Fechas: Enero 17 y 18; Marzo 7 y 8
Duración: 16 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h, los dos días
METROLOGIA DIMENSIONAL 2 ( MD2 )
Instrumentos electrónicos (funciones, cuidados, sistemas de red y dispositivos), Bloques patrón, Superficies planas
de referencia, Sistemas de ajustes y tolerancias, Calibres de dimensión fija, Comparador óptico y Micropak. Rugosidad
y ondulación [Perfiles P, P(ls), R, R(ls), WC, WCA, WE, WEA y E. Parámetros Ra, Ry, Rz, Rq, tp, BAC, Rk, Rpk, Rvk, Mr1, Mr2,
A1 y A2]. Durómetros, Micrómetro láser, Láser indicativo, Introducción a la medición por coordenadas, Medición de
contorno y Medición de roscas por el método de los tres alambres.
Fechas: Enero 19, 20 y 21; Marzo 9, 10 y 11
Duración: 24 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h, los tres días
CALIBRACION DE INSTRUMENTOS - IMPLEMENTANDO ISO 10012-1 E ISO 17025 ( CI )
Se presentan diversas alternativas para la calibración de instrumentos que se utilizan comúnmente en Metrología Dimensional enfocadas al desarrollo de instrucciones de trabajo para calibración que cumplan con el nivel 3 de QS 9000.
Fechas: Enero 24, 25 y 26; Marzo 14, 15 y 16
Duración: 24 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h, los tres días
CONTROL ESTADISTICO DEL PROCESO ( CEP )
Se analizan los conceptos principales del control estadístico del proceso, ilustrando su aplicación mediante el software
MeasurLink.
Fechas: Enero 27 y 28; Marzo 17 y 18
Duración: 8 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h.
INCERTIDUMBRE EN METROLOGIA DIMENSIONAL (INC MD )
Diseñado para introducir los conceptos y definiciones básicas así como algunas aplicaciones y alternativas para la
determinación de la incertidumbre en la calibración de los instrumentos que se utilizan comúnmente en metrología
dimensional.
Fechas: Febrero 7, 8 y 9; Abril 11, 12 y 13
Duración: 24 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h, los tres días.
ESTUDIOS DE REPETIBILIDAD Y REPRODUCIBILIDAD ( RyR )
En este curso se puntualizan algunos factores que deben considerarse para mejorar el sistema de medición. Se explican
los diversos métodos descritos en el MSA (Análisis de los sistemas de medición).
Fechas: Febrero 10 y 11; Abril 14 y 15
Duración: 16 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h, los dos días
TOLERANCIAS GEOMETRICAS Norma ASME Y14.5M-1994 ( GD&T )
Un curso completo desde los fundamentos hasta las aplicaciones más avanzadas. Un tercio del curso se dedica a la
tolerancia de posición.
Fechas: Febrero 14, 15 y 16; Abril 18, 19 y 20
Duración: 24 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h, los tres días
MEDICION DE TOLERANCIAS GEOMETRICAS CON CMM ( GD&T/CMM )
Este curso práctico presenta técnicas de medición con máquina de medición por coordenadas aplicables a piezas con
tolerancias geométricas basado en el conocimiento previo de la norma ASME Y14.5M-1994 y manejo de la CMM.
Fechas: Febrero 17; Abril 21
Duración: 8 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h
CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA
Dirección de Servicios Tecnológicos
División de Enlace Industrial
DEPARTAMENTO DE EDUCACION CONTINUA
SOLICITE EL
CALENDARIO DE
CURSOS 2005
km 4,5 Carretera a Los Cués, El Marqués
Querétaro, C.P. 76900
Tels. Conmutador: (42) 11 05 00 al 04, ext. 3013, 3011
Tel. Directo: (42) 11 05 83, Fax: (42) 16 26 26, 15 39 04
e-mail: [email protected]
BUENAS PRACTICAS DE MEDICION CON CMM ( BPM/CMM )
Este curso práctico presenta buenas prácticas y estrategias de medición con máquinas de medición por coordenadas
(CMM) incluyendo sistemas de palpado para realizar mediciones confiables.
Fechas: Febrero 18; Abril 22
Duración: 8 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h
ISO 17025 PARA LABORATORIOS DE CALIBRACION ( ISO 17025 )
Este curso se enfoca a presentar guías para la implementación de ISO 17025 en laboratorios de calibración que deben
cumplir con ISO/TS 16949. Repasando los requisitos administrativos, enfatizando los requisitos técnicos y comentando
los documentos relacionados.
Fechas: Febrero 23, 24 y 25; Abril 27, 28 y 29
Duración: 16 h. Horario: 9:00 - 13:00 y 14:00 - 18:00 h, los dos días
CURSOS ESPECIALES
Todos los cursos se pueden impartir en sus instalaciones en la fecha que más beneficie a su
compañía. Para cualquier caso el cupo está limitado a 20 personas, y si es fuera de la zona urbana
de la Ciudad de México se agregarán los costos de transporte, hospedaje y alimentación.
NOTA: El costo de los cursos en sus instalaciones se incrementa 20% sobre horas impartidas
en días sábado.
CAPACITACION, CATALIZADOR DE LA
PRODUCTIVIDAD
ARTICULO
Nuevo Micrómetro de Exteriores
Micrómetro de Tambor con Embrague de trinquete
Una nueva generación de micrómetros que emplean un nuevo dispositivo de fuerza de medición constante el cual asegura
mediciones consistentes y confiables, aún con usuarios inexpertos en operar un micrómetro con una sola mano.
Tambor de matraca de nuevo estilo con
un nuevo mecanismo
• La función del embrague de trinquete funciona tanto
con el tambor como con el trinquete, permitiendo una fácil
operación con una sola mano.
• El trinquete siempre está
disponible para una rápida
rotación del husillo.
• Operación del embrague de trinquete
claramente audible para garantizar
que la medición se realiza con una
fuerza preajustada constante.
• Más exacto en la operación con
una sola mano, los resultados de
algunas pruebas muestran que
los usuarios sin experiencia miden
significantemente más exacto con el
nuevo micrómetro.
4
•
www.mitutoyo.com.mx
ARTICULO
• Nuevo y más suave mecanismo del embrague.
Tambor
Trinquete
Mecanismo
de Trinquete
Certificado de Inspección
• Con cada micrómetro de tambor con embrague de trinquete se acompaña
un certificado de inspección que muestra los resultados de la inspección de
calidad llevada a cabo al momento de su empaque.
Especificaciones
• Planitud de las caras de medición:
• Intervalo de medición:
0.6µm
0-25mm (0-1”)
• Paralelismo de las caras de medición:
• Graduación:
2µm
0.01mm, 0.001mm, (.001”, .0001”)
• Fuerza de medición:
• Error instrumental:
5N - 10N
±2µm
Dimensiones
A: Tope
B: Husillo
C: Cuerpo
D: Placa termo aislante
E: Seguro de fijación
F: Tambor
MUNDO MITUTOYO •
Diciembre
•
5
ARTICULO
Software para
áquinas de
edición por
oordenadas
M
Ing. José Ramón Zeleny Vázquez
Instituto de Metrología Mitutoyo
M
C
1. INTRODUCCIÓN
Desde que aparecieron las máquinas
de medición por coordenadas (CMM)
se han desarrollado continuamente,
tanto en hardware como software,
siendo este último el que representa
la mejor oportunidad para
nuevos avances en metrología
dimensional.
limitadas a mediciones simples
en dos dimensiones. En la
actualidad debido al desarrollo de
poderosas computadoras con gran
capacidad de memoria y velocidad
de procesamiento de datos, son
posibles aplicaciones con funciones
avanzadas en tres dimensiones con
muchas ayudas gráficas.
Hace 30 años cuando las
computadoras empezaron a
utilizarse para el procesamiento
de datos adquiridos con una
CMM las posibilidades estaban
La figura 1 muestra la gran variedad
de software que actualmente esta
disponible para utilizarse con una
CMM. Indudablemente el software a
emplear depende de las piezas que se
desea medir o la información que se
desea obtener. La figura 1 clasifica el
sofware en 5 grupos que son: Software
básico, software de programación,
software postinspección, software
para aplicación específica y software
para accesorios.
En el presente artículo se describe
de maneral general lo que es posible
hacer con el software de cada
grupo, debiendo tenerse presente
que en algunos casos las funciones
descritas estan englobadas en un
sólo software o son pequeños
SOFTWARE PARA CMM
SOFTWARE PARA
APLICACIÓN
ESPECÍFICA
SOFTWARE BÁSICO
SOFTWARE DE
PROGRAMACIÓN
Calibración de
palpador
Programación
en línea
Comparación con
modelo CAD
Análísis estadístico
Palpador articulado
Sistema de
coordenadas
de la parte
Programación
fuera de línea
Superficies de
forma libre
Presentación gráfica
Sensores sin
contacto
Programación
paramétrica
Mejor ajuste en 2
ó 3 dimensiones
Reporte de medición
Cambiadores de
palpadores y puntas
Medición de partes
en diferentes
localizaciones
Ingeniería inversa
Dispositivos de
palpado contínuo
Medición de
carrocerías de
automóvil
Mesa giratoria
Cálculo de elementos
geométricos asociados
Plano, Cilindro
Esfera
____etc.
Relaciones,
Distancias,
Ángulos
_____ etc.
Análisis de
tolerancias
Software de exactitud
auxiliada por
computadora
Corrección de errores
geométricos
Corrección de errores
por temperatura
•
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SOFTWARE PARA
ACCESORIOS
Medición de engranes
Mecanismos para
manejo de partes
Roscas
Características
de seguridad
Alabes
Fig. 1 Software para CMM
6
SOFTWARE
POSTINSPECCIÓN
Retroalimentación
de la CMM al centro
de maquinado
ARTICULO
programas que deben instalarse
por ejemplo, cuando se instala un
accesorio en la CMM.
De otra forma, los dos círculos pueden
seleccionarse más fácilmente haciendo
click sobre los círculos en la ventana de
gráficas.
2. SOFTWARE BÁSICO
El software básico esta enfocado a
la medición tradicional con CMM
tal como la medición de puntos,
líneas, planos, círculos, elipses, esferas, cilindros, conos, toroides, etc,
y la relación entre ellos; por ejemplo, distancias, ángulos, etc.
(véase la Fig. 2).
pieza a medir (véase la fig. 6.) Una vez
que el sistema de coordenadas de la
parte se ha establecido, los resultados
de las mediciones se obtienen en el
sistema de coordenadas de la parte.
Por lo tanto, es importante establecer el
sistema de coordenadas que mejor se
adapte a los trabajos que la medición
requiere con referencia al dibujo.
Fig. 4 ejemplo de pantallas de
medición y resultados de medición
Fig. 2 ejemplos de medición
La fig. 3 muestra un ejemplo de
pantallas de medición y resultados
de medición de un círculo.
Para hacer las mediciones correctamente
es necesario definir el radio efectivo
de la punta del palpador que se usa
para compensar el radio del palpador.
Esta operación frecuentemente
denominada calibración del palpador
puede realizarse de manera automática
en las CMM CNC y se debe llevar a
cambio antes de iniciar la medición
(véase la Fig. 5).
Midiendo
el plano de
referencia
Midiendo un
círculo para
fijar un origen
Midiendo otro
círculo para
alinear un eje
El otro eje se
genera a 90˚
quedando listo
el sistema de
coordenadas
de la parte
Fig. 6 Menú de alineación de coordenadas
El sistema de coordenadas puede
girarse, trasladarse o reestablecerse con
otro origen si se requiere durante el
proceso de medición de una pieza.
E l p ro p ó s i t o d e l a m e d i c i ó n
generalmentes es determinar si la
pieza medida se manufacturó dentro
de las tolerancias especificadas en el
dibujo, para lo que se tiene disponible
el análisis de resultados contra las
tolerancias especificadas.
Cuando la medición (entradas) se completa, los valores
medidos actuales y la representación gráfica del elemento
medido se muestran en en el campo (ventana) de resultados
de la pantalla y en la ventana de gráficas, respectivamente.
Fig. 3 ejemplo de pantallas de
medición y resultados de medición
La fig. 4 muestra otro ejemplo de
resultados.
En esta figura el paso entre los centros
de los círculos 1 y 4 se mide. Después
se miden 4 círculos (círculos 1 a 4). Los
círculos 1 y 4 pueden seleccionarse de
la lista mediante (1).
Fig. 5 calibración automática
del palpador (para CMM CNC)
Aunque la CMM tiene su propio sistema
de coordenadas, es necesario establecer
un sistema de coordenadas propio de la
pieza para realizar las mediciones. Este
se llama sistema de coordenadas de la
parte y puede definirse de acuerdo con
el dibujo mediante medición sobre las
superficies y características dato de la
MUNDO MITUTOYO •
Fig. 7 Menú para establecer la tolerancia
de los elementos medidos y pantalla de
resultados con juicio pasa no pasa
continúa en la pág 17
Diciembre
•
7
COMUNIDAD
Visita de estudiantes en
MITUTOYO
En este número queremos compartir la
emoción que nos causa el recibir a una
infinidad de grupos de estudiantes en el
transcurso del año, de diversos Institutos
del país con diferentes áreas de estudio;
con el objetivo de complementar su
desarrollo educacional y su formación
como profesionistas.
Nos complace ser uno de los medios
de apoyo educacional en donde
los alumnos pueden reafirmar sus
conocimientos que han ido adquiriendo
durante su proceso escolar y que en un
futuro no muy lejano podrán contemplar
y llevar acabo, enfrentándose a grandes
oportunidades, a nuevos retos, y al
conocimiento de una problemática más
realista, pero que sin embargo con su
esfuerzo y preparación podrán resolver
adecuadamente.
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0
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Aquí podrán encontrar una galería
de fotos de nuestras visitas desde
noviembre del 2003, hasta octubre de
este año 2004.
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www.mitutoyo.com.mx
COMUNIDAD
Visitas como el Tecnológico de Toluca, el
Instituto Tecnológico de Tlaxiaco, UPIITA,
el CECATI No. 2, el Instituto Tecnológico
de Zacatepec, El Instituto Tecnológico
Superior del Occidente del Estado de
Hidalgo, La Universiad Iberoamericana,
El CECYT “Lázaro Cárdenas˝, El Instituto
Tecnológico de Tlalnepantla, El Instituto
Tecnológico Superior de Misantla, La
Universidad Tecnológica de Tecámac,
La Universidad Tecnológica de TulaTepeji, La Universidad Tecnológica del
Sur del Estado de México, El Instituto
Tecnológico de Orizaba; así como desde
años atrás; el Instituto Tecnológico de
Durango, la Universidad del Tepeyac,
el Instituto Tecnológico Superior de
Cosamaloapan, el CECYT No. 2, el
Tecnológico de Estudios Superiores
de Jocotitlán, el Centro de Estudios
Científicos y Tecnológicos “Cuauhtémoc˝,
el Tecnológico de Estudios Superiores
de Ecatepec, el Colegio de Educación
Profesional Técnica del Estado de
Tlaxcala; entre otros; nos han dejado
muy buenas experiencias por lo que
les reiteramos nuestra invitación y los
esperamos en un futuro cercano.
¡Hasta Pronto!
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Diciembre
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9
TECNOLOGIA
Quick Vision
Tecnología Superior para Resultados de Excelencia
en medición por visión
Luz coaxial
Cambio rápido de amplificación sin calibración
y re-enfoque.
Todos los modelos de QUICK VISION tienen un
cambiador programable entre amplificaciones de
1X, 2X y 6X que le permiten seleccionar el tamaño
de imagen óptima durante el ciclo de medición
– rápidamente sin necesidad de calibrar o reenfocar.
Cámara CCD
Torre de poder
Dependiendo de la amplificación, el tamaño de
pixel y la intensidad de luz se adaptan a cada nuevo
ajuste lo cual permite amplificaciones desde 32X
hasta 960X en una pantalla de 17”, dependiendo
del los lentes objetivo utilizados.
Autoenfoque láser
Rápido y preciso patrón de enfoque triangular.
En superficies de bajo contraste o reflejantes,
difíciles de distinguir el enfoque se simplifica
drásticamente al través
de la proyección de un
patrón triangular. Ésta
es una característica
estándar en todos los
modelos Quick Vision.
Patrón de
enfoque
Palpador
Iluminación perfecta con LED programable de
luz anular.
Para asegurar óptimos resultados, aún bajo
condiciones difíciles, los modelos PRO de la serie
Quick Vision caracterizan un LED de luz anular
de cuatro cuadrantes. Ésto le permite obtener la
iluminación óptima del área objetivo de la pieza
de trabajo al controlar en forma independiente la
brillantez de cada uno de los cuatro cuadrantes.
Entonces, por ejemplo, usted puede crear la
detección de borde de alto contraste a través de
la distribución de sombras. El ángulo de la luz se
puede cambiar dentro de un rango entre 30° y 80°
para permitir un óptimo emparejamiento entre el
tamaño de la sombra distribuida y la geometría
de la pieza de trabajo.
10
•
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Sistema de
escanéo del
palpador
láser
Reflector
parabólico
Luz anular por LED
de cuadrante
Reflector
parabólico
Luz anular por
LED de cuatro
cuadrantes
Base de la pieza
de trabajo
TECNOLOGIA
Optimizando la imagen gracias a las luces de
la mesa, anulares y coaxiales.
Todos los modelos Quick Vision vienen equipados con
una luz en la mesa para la iluminación de alto contraste
del borde, una luz coaxial para iluminación superficial
optimizada y una luz anular para iluminación lateral.
Opciones
La medición hecha flexible – sin contacto o con
contacto.
Sistemas de medición por contacto adaptables a los
modelos ELF, Quick Vision SUPER, ACCEL y SUPER ACCEL
expanden su rango de aplicación
sustancialmente. AL combinar
el proceso de la imagen y al
medición por contacto convierte
a la Quick Vision en un sistema de
medición versátil, multi-sensor.
***La combinación de la
habilidad de medición óptica
y de contacto convierten a la
Quick Vision en el sistema de
medición multi-sensor perfecto.
Arriba a la izquierda: Aplicación
típica para la luz anular
programable. Arriba a la derecha:
Luz de la mesa. Abajo a la derecha:
Luz coaxial. Abajo a la izquierda:
Luz anular simple.
Luz anular y LED coaxial de cuatro colores.
Para la adquisición de imágenes mejoradas de alto
contraste, la Quick Vision incorpora (con excepción
del modelo ELF) luces anulares y de LED coaxiales de
cuatro colores (RGB + blanco). Los LEDs de colores
confieren la ventaja extra de actuar como filtros de
color, mejorando así la medición de las piezas de
trabajo coloridas.
Luz anular de cuatro colores:
blanco, rojo, verde y azul
Autoenfoque láser para una medición del eje
Z rápida y precisa.
El sistema de autoenfoque láser que se puede
incorporar en todos los modelos Quick Vision, brinda
una mucho más rápida y repetible medición del eje
Z que el disponible en la tecnología convencional
de autoenfoque. En el sistema láser, una técnica “a
través de los lentes” se utiliza para evitar las pérdidas
del rango de medición al emplear sensores arreglados
uno junto al otro. Otro beneficio es que el punto láser
proyectado esta muy convenientemente disponible
como ayuda para el rápido y simple posicionamiento
de la pieza de trabajo.
Sistema de
autoenfoque
láser
Compensación del efecto térmico entre
16°C y 26°C.
Los modelos mayores de la Quick Vision, inlcuyen la
compensación del efecto térmico para las escalas y las
piezas de trabajo como equipo estándar. Este sistema
opera a tiempo real en el rango
de 16°C a 26°C y le permite
utilizar los instrumentos Quick
Vision
bajo
condiciones
típicas del área productiva
con variación de temperatura
sensores de
(Opcional para la Quick Vision
temperatura
Accel).
MUNDO MITUTOYO •
Diciembre
•
11
ARTICULO
Operaciones en Hiroshima
Planta KURE
En esta sección les presentaremos las distintas plantas de Mitutoyo en
el mundo para que conozcan el origen de la fuerza y calidad que nos
caracteriza, en esta ocasión hablaremos sobre la planta Kure que es parte
de nuestras operaciones en Hiroshima.
La Planta Kure se estableció como una planta integrada para la
producción de micrómetros en 1959, más tarde comenzó a fabricar
proyectores de perfil y máquinas de medición de forma, se dedicó por
completo a estos instrumentos desde 1988, fecha en la cual la fabricación
de micrómetros se mudó a la Planta Shiwa. La planta Kure es el corazón
de la operación en Hiroshima y se dedica a desarrollar nuevos productos,
investigar tecnologías de medición y procesos de maquinado químico
para micrómetros y otros instrumentos de medición.
se independizó como departamento de máquinas-herramientas para
diseño, fabricar y mantener las máquinas especiales y el equipo para las
cinco plantas que conforman la operación de Hiroshima. También ha
mejorado la tecnología de diseño y fabricación de moldes y matrices.
Desde abril del 2000, se convirtió en el Departamento de Ingeniería
de Producción para mejorar la capacidad de ingeniería de producción,
así como proseguir las tecnologías más recientes y aplicarlas. Algo en
particular muy especial es que la Planta Kure es la planta hermana de
nuestra Planta Lerma en México.
ISO 9000
ISO 14000
Área total: 25,000 m2
Área de fabricación: 16,000m2
Los instrumentos que se fabrican en la planta Kure, algunos de ellos
catalogadas como instrumentos mayores, son esenciales para alcanzar
la alta calidad y la alta exactitud en los productos industriales de hoy en
día. Además de las máquinas de medición de forma tipo contacto, los
instrumentos sin contacto que aplican tecnología láser y proceso digital de
imágenes, así como máquinas de medición CNC, que utilizan tecnologías
electromecánicas de vanguardia, se fabrican en esta planta actualmente
actualmente. Con el compromiso de sus 260 empleados que integran a la
planta Kure seguramente se desarrollará con mayor fuerza en el futuro.
Dentro de la planta y con 35 empleados se encuentra el departamento de
ingeniería de producción, el cual se estableció en 1996 como la sección de
Ingeniería de Máquinas Herramientas para diseño y fabricar los dispositivos y
el equipo dedicado para la producción de micrómetros, en ese mismo año
12
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www.mitutoyo.com.mx
Principales Productos
- Contracer
- Rugosímetro
- Máquinas de redondez
Aprox. 1,000/mes
- Proyector de Perfiles
- Microscopio
Aprox. 800/mes
- Medicor de Alturas
- Linear Height Gage
Aprox. 500/mes
Plano de la Planta
1 y 2 Ensamble
3 Cuarto de medición de exactitud
4 Maquinado
5 Proceso químico
6 y 7 Oficinas
8 Procesamiento de partes
9 Área de embarque
10 Cafetería
11 Dormitorio
12 Club de empleados
13 Recepción
ARTICULO
Viene de la página 7
Actualmente se tiene disponible la
opción de poder medir piezas toleradas
geométricamente (véase la fig 8) con
caracteristicas tales como rectitud
(véase la fig. 9), planitud, redondez,
posición, concentricidad, coaxialidad,
paralelismo, perpendicularidad,
angularidad, simetría, cabeceo circular
y perfil. Aunque las CMM pueden
medir casi todo, las buenas mediciones
no se dan fácilmente; se necesita un
buen conocimiento de tolerancias
geométricas (GD&T) si se desea
medirlas con CMM, siendo necesario
entender cómo, opera el software y
cómo se puede determinar si una parte
medida cumple con la especificación.
Un punto clave es entender que las
definiciones de las zonas de tolerancia
requieren que todos los puntos de un
eje o todos los elementos de la superficie
considerada se encuentre dentro de la
zona de tolerancia definida. Cuando
se mide con CMM, sólo se consideran
algunos puntos. Para satisfacer lo
anterior se requiere siempre medir más
puntos de los mínimos necesarios. El
uso de sistemas de palpado continuo
(descritos más adelante) puede también
ayudar a resolver satisfactoriamente
estos problemas de medición.
Fig. 8 íconos para tolerancias
geométricas
Fig. 9 ejemplo de evaluación de
rectitud
3. SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN
El almacenar una secuencia de pasos
de medición que pueden llamarse
para su ejecución en el momento
requerido se le ha denominado
función de enseñanza (self teaching).
Los pasos requeridos se almacenan
como programa parte en un archivo.
Se tiene una función de edición para
que en caso necesario el programa
de parte pueda modificarse. Para
ejecutar el programa el operador
sólo tiene que especificar el número
de programa de la parte (véase la
fig. 10).
cilindro y perfil así como el círculo
está disponible.
Bajo la medición del círculo por
ejemplo, se tienen varias características
adicionales. Los arcos se pueden medir
especificando los ángulos del punto
de inicio y término, adicionalmente al
radio y las coordenadas del centro.
Fig. 11 ejemplos de menú para medició automática de
elementos
Fig. 10 ejemplo de programa de parte
Deben tomarse las precauciones
adecuadas al hacer un programa
de parte; ya que un programa que
contiene un error puede resultar en
cientos de partes que se medirán
incorrectamente. El programa
siempre debe probarse antes de
usarlo repetidamente.
En las CMM CNC se tiene la ventaja
de la medición automática de
características (véase la fig. 11).
L o s o p e r a d o re s s i m p l e m e n t e
introducen los datos nominales de la
característica y entonces basándose
en esta información el software
calcula la posición y mide los puntos
dato. Esto elimina la necesidad
de hacer el programa usando el
control del joystick y asegura que los
puntos serán igual y uniformemente
dispersos sobre la característica.
La medición automática de los
elementos, punto, línea, plano,
MUNDO MITUTOYO •
La función de movimiento en arco
permite medir rápidamente diámetros
externos moviendo el palpador
automáticamente en un arco entre los
puntos entrados (véase la fig. 12).
Fig. 12 ejemplos de movimiento en arco
Existe también la función automática
de medición de ranuras circulares
y la función de medición directa de
agujeros roscados (véase la fig. 34).
3.1 PROGRAMACIÓN EN LÍNEA
La preparación de un programa de
parte requiere utilizar la CMM para
guiarla mediante el uso de un joystick
en la secuencia en que se desea
realizar la medición de una pieza,
con el propósito de almacenar esta
Diciembre
•
17
ARTICULO
rutina como programa parte que
puede después ejecutarse de manera
automática, cuando se desee, con
sólo especificar el nombre o número
del programa de la parte, (véase la
fig. 13).
Fig. 14
ejemplos de
programación
fuera de línea
Fig. 13 ejemplo de programación fuera de línea
Para ejecutar el programa de parte se
requiere un modo de asegurar que
la pieza puede removerse y vuelta a
colocar en la misma posición, u otra
pieza puede colocarse con buena
exactitud en la misma posición que
la anterior.
3.2 PROGRAMACIÓN FUERA
DE LÍNEA
Cuando se empezó a contar con
modelos CAD se hizo posible la
elaboración de los programas de
parte sin tener que ocupar la CMM
para tal propósito. Ésto permite que
la CMM se utilize más eficientemente
ya que mientras se están elaborando
programas de parte, la CMM puede
seguir siendo utilizada para hacer
mediciones. Es también posible
simular el programa de parte sobre
el modelo CAD para verificar que
no se tendrán colisiones al ejecutar
el programa de parte (véase la fig.
14).
3.3 PROGRAMACIÓN PARAMÉTRICA
La programación paramétrica se
usa cuando se tiene una familia de
piezas similares. Un programa para
una parte óptima se diseña para la
pieza representativa. El programa de
parte para un miembro individual de
la familia se genera sobre la base del
programa antes mencionado y los
parámetros especificos para la pieza
individual. (véase la fig. 15).
Fig. 15
ejemplo de
CMM CNC,
midiendo
piezas
Fig. 16 trayectoria del palpador/
detección de
colisión
Fig. 17 ejemplo de piezas para programación paramétrica
18
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3.4 MEDICIÓN DE PARTES EN
DIFERENTES LOCALIZACIONES
Las localizaciones se predefinen sobre
la mesa de la CMM; estas pueden ser
dispositivos o un simple arreglo en
rejilla. Los operadores seleccionan una
localización cualquiera y posicionan
la parte a medir y entonces inician el
programa de la parte para que corra
en esa localización específica.
Un programa de parte para una
pieza puede ser utilizado para medir
partes iguales colocadas con un
determinado paso en una dirección
e incluso en dos direcciones (véase
la fig. 18).
3.5 CORRECCIÓN DE ERRORES
Paso en la
dirección Y
Paso en la
dirección Y
Botellas en
diferentes
localizaciones
Fig. 18 ejemplo de medición de
partes en diferentes localizaciones
GEOMÉTRICOS
Cuando por el uso continuo y
prolongado de la CMM se encuentran
durante su verificación periódica
errores geométricos mayores a los
permisibles, el fabricante puede
introducir factores de corrección
apropiados para que la CMM vuelva
a desempeñarse dentro de los límites
especificados. Esto sólo se puede
realizar de manera confiable por
el fabricante original del equipo
(véanse las fig. 19 y 20).
Fig. 19 ejemplo de dispositivo para determinación
de errores geométricos de las CMM
ARTICULO
tipo de material de la misma para
seleccionar o introducir el coeficiente
de expansión térmica apropiado
(véase la fig 22), la temperatura
siempre esta visible para el operador
junto con las coordenadas.
Fig. 20 verificación de la exactitud de la CMM
en 7 posiciones de acuerdo con ISO 10360-2
3.6 CORRECCIÓN DE ERRORES
POR TEMPERATURA
Es bien conocido que la temperatura
de referencia para medición de
longitud se establece a 20°C; por
lo que tradicionalmente ha sido
necesario instalar la CMM en un
lugar con temperatura controlada.
Sin embargo; en la actualidad las
CMM están provistas con sensores
de temperatura en cada una de sus
escalas y otros que se colocan sobre
la pieza a medir, de modo que la
temperatura se registra al momento
de una medición para hacer las
correcciones por temperatura. El
intervalo en el qe se garantiza la
exactitud de la CMM es de 16°C a
26°C. Si se realizan mediciones fuera
de este intervalo de temperatura, la
exactitud de las mediciones disminuye
proporcionalmente al alejamiento de
la temperatura de referencia (véase
la fig. 21).
Límites de error E
Sensor de
temperatura
Longitud medida en mm
Sensor de
temperatura
Sensor de temperatura
Unidad de
control
Termómetro
Sensor de temperatura
Fig. 21 ejemplo de sistema para
correción por temperatura
Para que la corrección se haga
apropiadamente, el operador de
la CMM sólo tiene que colocar los
sensores de temperatura sobre
la pieza a medir e identificar el
Fig. 22 ejemplo de indicación de la temperatura
y la ventana para la selección del coeficiente de
expansión térmica
4 SOFTWARE DE APLICACIÓN
ESPECÍFICA
4.1 COMPARACIÓN CON
MODELOS CAD
Para generar un programa CNC a
partir del modelo CAD deben llevarse
a cabo los siguientes pasos:
- Designación de la configuración
de palpador a partir del archivo
existente. Los componente
individuales se llaman, se unen
y se colocan en la posición de
medición.
la medición de agujeros el usuario
selecciona el nivel de medición y
el número de puntos de palpado.
El programa crea automáticamente
un procedimiento completo para
esta medición. Facilita también
soporte gráfico durante la definición
del sistema de coordenadas de la
parte así como durante el cálculo
de relaciones entre características
geométricas. Ayuda a evitar errores
durante la programación.
- Verificación del programa
de parte en una corrida de
prueba. Dentro de este modo
la configuración del palpador se
mueve a lo largo del recorrido,
que se muestra en la pantalla. La
corrida de control puede simularse
por completo o paso por paso en la
pantalla en diferentes perspectivas. Si
una colisión se observa el programa
puede ser fácilmente modificado.
Fig. 23 ejemplo de medición con un modelo CAD
- Determinación de la colocación
de la pieza en el volumen de
medición. Ésto se hace definiendo
el sistema de coordenadas de la
parte.
- Selección del programa de
parte. Ésto empieza con llamar
la configuración de palpadores
y definiendo al palpador actual,
además de los puntos de palpado,
se definen los puntos de seguridad
y otros parámetros de trabajo.
El diseño del programa de parte
puede facilitarse mediante macro
instrucciones. En esta forma, durante
MUNDO MITUTOYO •
Fig. 24 ejemplo de resultados de medición con
un modelo CAD de alambre
Diciembre
•
19
ARTICULO
Fig. 25 ejemplo de resultados de medición
con un modelo CAD sólido
Después de la corrida de prueba
los datos de control se generan
y almacenan como un archivo
de control. En la estación de
p ro g r a m a c i ó n l o s c o m a n d o s
adicionales se pueden adicionar.
Entonces el programa de parte está
listo para usarse en la CMM.
4.2 MEDICIÓN DE SUPERFICIES
DE FORMA LIBRE
En la actualidad se fabrican muchas
piezas con superficies de forma libre
(véase la fig. 26), éstas se pueden
evaluar tocando (adquiriendo)
puntos en posiciones arbitrarias,
los puntos medidos se marcan en el
modelo CAD en tiempo real cuando
se miden. Se tiene una función
especial para medir sobre los bordes
de las superficies.
Fig. 26 ejemplo de medición de superficie de forma libre
20
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Pueden ejecutarse varias
manipulaciones gráficas sobre los
modelos CAD tales como: marcas
con código de color sobre el
dibujo de acuerdo a los valores de
los errores, adicionando líneas y
valores de error, giro del modelo
y amplificación variable (zoom).
Los colores pueden definirse por
el usuario como porcentaje de la
tolerancia. Adicionalmente a que
se muestran los puntos medidos se
puede obtener una ventana que
muestre las desviaciones máxima,
mínima y promedio y un histograma
que resuma la dispersión de las
desviaciones alrededor de los datos
nominales.
El sistema de coordenadas se puede
ser establecer usando los datos CAD y
entonces el sistema de coordenadas
de la parte se hace coincidir con el de
los datos CAD y luego, si es necesario
este puede trasladarse o girarse a
una posición más adecuada para la
medición.
4.3 MEJOR AJUSTE EN 2 Ó 3
DIMENSIONES
Cuando las mediciones sobre una
pieza se realizan utilizando el sistema
de coordenadas de la parte y se
analiza si ésta tiene partes o puntos
fuera de tolerancia, puede ocurrir
que ésta parezca ser la situación
que prevalece, sin embargo, dado
que el sistema de coordenadas del
modelo CAD no coincide con el
sistema de coordenadas de la parte,
una función de mejor ajuste está
disponible para trasladar y rotar el
sistema de coordenadas de la parte,
para que coincida con el sistema de
coordenadas del modelo CAD y así
poder determinar de manera real si
la parte tiene puntos o zonas fuera
de tolerancia. Una analogía en 2D
es la utilización de plantillas sobre la
pantalla de un comparador óptico,
para determinar si el contorno de una
pieza proyectada sobre la pantalla
puede acomodarse dentro de la
zona de tolerancia representada en
la plantilla. En este caso el operador
desplaza la platina en los ejes X
y Y o la gira para ver si es posible
acomodar el contorno de la pieza
dentro de la zona de tolerancia, La
función de mejor ajuste hace este
trabajo de manera automática en
2D y 3D (véanse las figs. 27, 28, 29
y 30).
Fig. 27 ejemplo de pieza en la que
se desea evaluar el perfil en 2D
Fig. 28 ventana de tolerancia de
contorno para mejor ajuste
Fig. 29 resultado de la
medición con tolerancia
antes del mejor ajuste
Fig. 30 resultado de la
medición con tolerancia
después del mejor ajuste
4.4 INGENIERÍA INVERSA
El término de ingeniería inversa se
utiliza cuando el software se usa para
definir la geometría de una parte
mediante digitalización.
ARTICULO
Uno de los más recientes desarrollos
es la siguiente estrategia: primero,
una superficie inicial se genera
digitalizando con el mínimo número
de puntos.
El propósito de ésto es bosquejar
el esqueleto de la superficie a
usarse como superficie nominal
para conducir a la CMM hacia las
mediciones en la siguiente etapa.
Lo siguiente es generar puntos
objetivo y vectores normales sobre
la superficie inicial de modo que la
CMM pueda medir automáticamente
la parte con muchos más puntos.
Las superficies creadas en este paso
usualmente se traslapan unas con
otras o tienen espacios vacíos entre
puntos. El último paso es unir y
suavizar las superficies de modo que
las superficies puedan ser recorridas
juntas, continua y suavemente (véase
la fig. 31).
y arrastre; así como los puntos
extremos de empuje y arrastre
que caracterizan la forma de las
alabes, requiere el empleo de un
software apropiado a este propósito.
Los resultados gráficos se pueden
obtener con facilidad (véase la fig.
35).
Fig. 32 Ejemplos de medición de engranes el de la
derecha se muestra sobre una mesa giratoria.
Fig. 33 Ejemplos de menú para medición de engranes
4.6 MEDICIÓN DE PARTES
ROSCADAS
Para la medición de partes roscadas se
han desarrollado técnicas de medición
que por ejemplo, midan el diámetro
menor de las roscas internas haciendo
mediciones sobre la hélice desplazando
el palpador de acuerdo al paso de la rosca
medida o un palpador especialmente
diseñado para medir la longitud de
la rosca bien formada dentro de un
agujero (véase la fig. 34).
Fig. 31 Calibración automática del palpador (para CMM CNC)
4.5 MEDICIÓN DE ENGRANES
La curva de evolvente característica de
muchos engranes rectos y helicoidales
externos e internos, así como diversas
características geométricas de los
engranes, requiere el uso de software
especialmente desarrollado para este
propósito (véanse las figs. 32 y 33).
Fig. 34 Ejemplo de palpadores para medición de
agujeros roscados
4.7 MEDICIÓN DE ALABES
La medición de características tales
como: espesor máximo, longitud de
la cuerda, radios extremos de empuje
MUNDO MITUTOYO •
Fig. 35 ejemplos de medición de alabes
4.8 MEDICIÓN DE CARROCERÍA
Las máquinas de medición por
coordenadas pueden medir sin
problema muchas de las componentes
de un automóvil, sin embargo, cuando
estas se ensamblan para quedar
integradas en lo que es la carrocería
de un automóvil, se requiere emplear
máquinas especialmente diseñadas
para este propósito, frecuentemente
utilizando dos máquinas de brazo
horizontal que pueden medir
independientemente características
en su lado de la carrocería (veáse la
fig. 36).
Diciembre
•
21
ARTICULO
Fig. 36 ejemplos de medición
de carrocecrías y otras partes
automotrices
5. SOFTWARE DE POSTINSPECCIÓN
5.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Se puede hacer un análisis estadístico
de los resultados de las mediciones
hechas con la CMM, con software
opcional. Estos programas procesan
de acuerdo con los parámetros
estadísticos, los datos de coordenadas
y las dimensiones obtenidas con los
programas de medición de propósitos
generales. Los resultados se pueden
tabular para archivarse o imprimirse.
Pueden obtenerse, por ejemplo: el
número de mediciones realizadas,
el valor máximo, el valor mínimo, el
valor medio, el rango, la desviación
estándar, el porcentaje defectivo, los
indíces de capacidad, las gráficas de
control X-R y X-s, entre otros (véase
la fig. 37).
del vector es proporcional al valor
de la desviación, el color representa
el nivel de desviación. Otra forma es
colocando banderas con los valores de
las desviaciones. Cuando se cuenta con
el modelo CAD, los puntos medidos
se representan sobre el modelo con
diferentes colores, dependiendo de
la magnitud de las desviaciones con
respecto a los nominales (véase la fig.
39).
usuario de acuerdo a sus necesidades,
que puedan imprimirse, o archivarse
electrónicamente para referencia
futura, para el envio electrónico de
los resultados o para la consulta en
línea por el cliente u otra planta de un
grupo. Dibujos o fotografías de la parte
medida pueden incluirse en el reporte
de medición (véase la figura 40).
Fig. 40 Ejemplos de reportes de medición
Fig. 38 Ejemplos de representaciones gráficas de
resultados de medición obtenidos con una CMM
6.SOFTWARE PARA ACCESORIOS
Los accesorios para las CMM se han
vuelto más sofisticados, por lo que
un software de aplicación especial
se requiere para que el accesorio
necesario se integre a la operación de
la CMM.
6.1 PALPADOR ARTICULADO
El uso de palpadores articulados
permite cambiar con gran facilidad la
posición del palpador, estos cambios
de orientación del palpador pueden
incluirse en el programa de parte
para que se ejecuten en el momento
adecuado durante la inspección de
una parte (véase la fig. 41).
Fig. 39 Ejemplo del uso de banderas para
mostrar los valores de las desviaciones
Fig. 37
5.2 PRESENTACIÓN GRÁFICA
La presentación gráfica de los resultados
es uno de los más significativos avances
a través del tiempo (véase la fig.
38), teniéndose en la actualidad la
posibilidad de representar los vectores
de las desviaciones en los puntos de
las superficies medidas. La longitud
22
•
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5.3 REPORTES DE MEDICIÓN
Cada pieza medida requiere la
elaboración de reportes de medición
que contengan las dimensiones
especificadas, los resultados de la
medición, las desviaciones encontradas
e indicación para cada dimensión, de
aceptación o rechazo por estar dentro
o fuera de la tolerancia especificada.
Estos reportes deben tener la
posibilidad de ser acomodados por el
Fig. 41 Ejemplo de palpador articulado mostrando
sus posibilidades de movimiento.
ARTICULO
6.2 MEDICIÓN SIN CONTACTO
Se han desarrollado equipos para
medición por visión que son
sistemas de medición 3D, que
pueden considerarse la evolución
de un microscopio que se desplaza
automáticamente en dos ejes
mutuamente perpendiculares,
además de incluir la capacidad
de medición en un tercer eje
perpendicular a los anteriores
mediante un proceso de enfoque
automático. El software especial
para este tipo de máquinas se ha
desarrollado para permitir la medición
sin contacto de piezas pequeñas,
delgadas, que no pueden medirse
con contacto porque se deforman, se
ensucian o se rayan. Una aplicación
muy frecuente de estos sistemas es
la inspección de tarjetas de circuitos
impresos.
6.3 CAMBIADORES DE
PALPADORES Y PUNTAS
En la medición de partes de forma
compleja con múltiples características,
frecuentemente es necesario, durante
el proceso, cambiar la punta del
palpador inicialmente utilizada. Ésto
puede realizarse con la ayuda de un
cambiador automático de puntas,
en otros casos puede requerirse
incluso el cambio del palpador, por
ejemplo, de uno para medición con
contacto a uno para medición sin
contacto. Estos cambios se pueden
incluir dentro del programa de parte
de modo que se lleven a cabo en
el momento oportuno durante el
proceso de medición de una pieza
(véase la fig. 44).
lo largo del perfil medido y luego los
comparan con los datos previamente
almacenados procedentes de una
pieza patrón, o los datos CAD pueden
hacerse análisis en 2D y 3D según se
requiera (véanse las figs. 45 y 46).
Fig. 45 Ilustración del modo de palpado discreto
(punto por punto) y el modo de palpado continuo
Un palpador para medición sin
contacto (mediante visión) puede
instalarse en la CMM junto con
el software apropiado para hacer
mediciones que inicialmente sólo eran
posibles con equipo especialmente
diseñado para la medición por visión
(véase la fig. 42).
Fig. 43 Ejemplo de palpador láser
Fig. 46 Ejemplos
de palpadores para
palpado continuo
Fig. 42 Ejemplo de medición sin contacto
Otra forma de medición sin contacto
con la CMM es el uso de un palpador
láser capaz de adquirir datos a una
velocidad cercana a 20,000 puntos
por segundo para su posterior
comparación con el modelo CAD y
determinar si existen puntos o zonas
de la pieza medida, que estén fuera
de tolerancia.
Fig. 44 Ejemplos de cambiador automático de
punta y de palpador
6.4 SISTEMAS DE PALPADO
CONTINUO
La medición de partes con tolerancia
de perfil se hace fácilmente con
sistemas de palpado continuo que
toman muchos puntos de medición a
MUNDO MITUTOYO •
6.5 MESAS GIRATORIAS
La localización de características
diversas sobre piezas de forma
cilindrica pueden facilitarse con el
uso de una mesa giratoria lo que es
considerado como un cuarto eje de
la CMM (véase la fig. 47).
Diciembre
•
23
ARTICULO
Fig. 47 Ejemplos de mesa giratoria
6.6 MECANISMOS PARA MANEJO
DE PARTES
Con el propósito de mantener a la
CMM midiendo el mayor tiempo
posible, se ha hecho necesario en
diversos casos utilizar mecanismos
para cargar y descargar partes de la
CMM. El proceso en general es como
sigue: mientras la CMM está midiendo
una pieza, el operador prepara otra
pieza montándola sobre una placa
con accesorios de soporte y sujeción
de la parte, cuando la CMM termina
de medir la parte, el operador retira
la pieza medida y coloca la pieza ya
preparada para la medición. Para
facilitar la carga y descarga de partes,
se colocan junto a la CMM superficies
con elementos que permiten sin
dificultad el deslizamiento de las
piezas a medir, (véase la fig. 48).
6.7 CARACTERÍSTICAS DE
SEGURIDAD
La operación de CMM CNC con alta
velocidad de medición requiere contar
con medidas de seguridad para evitar
colisiones del sistema de palpado, esto
puede verificarse mediante simulación
cuando la programación se hace fuera
de línea, utilizando el modelo CAD de
la parte a medir. Otras medidas de
seguridad estan disponibles, como,
por ejemplo: el desplazamiento de
aproximación del palpador al punto de
medición se realiza con alta velocidad
pero la aproximación final para tomar la
medición se realiza con una velocidad
menor, definiéndose distancias de
seguridad y posibilidades de detección
total de la máquina cuando una
situación anormal se presenta (véase
la fig. 49).
6.7 RETROALIMENTACIÓN DE
LA CMM AL CENTRO DE
MAQUINADO
Actualmente la CMM se está
empezando a integrar dentro de los
procesos de manufactura, incluyendo
la retroalimentación a los centros de
maquinado de control numérico.
Ésto se está dando en compañías
relativamente grandes con un
ambiente de manufactura altamente
automatizado y aún no es muy
común, sin embargo; ya puede
considerarse una tendencia.
El proceso es como sigue: en base
al modelo CAD se elaboran tanto el
programa de maquinado como el de
medición. Una vez manufacturada
una pieza esta se mide con la CMM
y si alguna dimensión se encuentra
fuera de tolerancia se retroalimenta
un valor de corrección al programa
de maquinado de modo que las
siguientes piezas se manufacturen
dentro de especificación (véase la
fig. 50).
Fig. 49 Ejemplo de características de seguridad
Fig. 50 CMM integrada en un
proceso de manufactura y con
capacidad de retroalimentación
al centro de maquinado
Centrode
maquinado
Fig. 48 Ejemplo de mecanismo para manejo de partes
24
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Maquinado
(Centro de maquinado)
Medición
CMM
Modificación de los parámetros del NC en programa
de parte
Clases de
Protección
Introducción
El equipo técnico, como por ejemplo
el equipo de medición manual,
esta sujeto a numerosas influencias
ambientales durante su uso y en
toda su vida, en la gran mayoría de
los casos, tales factores finalmente
afectan su funcionamiento, su vida, la
calidad, y la confiabilidad del producto;
aceites y emulsiones, penetran en los
instrumentos haciéndolos inoperables
o hacen que los materiales como las
gomas se tornen frágiles. Por lo tanto,
es de gran importancia, el diseñar y
construir instrumentos técnicos de
manera que soporten los maltratos
cotidianos y que cumplan su tarea
convenientemente bajo los puntos de
vista técnicos y económicos, así como
bajo el aspecto de seguridad en el
trabajo.
Además es importante definir la
capacidad de carga y resistencia del
producto contra ciertas influencias de
forma que lo entienda el usuario. Una
orientación esencial por ejemplo lo
dan las clases de protección IP.
y significados en la producción, en la inspección de calidad así como en lo
concerniente al uso de los instrumentos de medición.
Clases de protección IP ¿Qué significa ésto?
Dos iniciales – mucha información.
El término “clases de protección˝ generalmente denota la protección de un
instrumento o su interior contra el contacto directo así como el ingreso de
cuerpos extraños sólidos como objetos, polvo o agua.
Con respecto a, la resistencia contra deformaciones o cargas durante la
operación dada y condiciones de trabajo se definen por las clases de protección
internacional (International Protection = IP). Las clases de protección se indican
en los estándares IP (DIN EN 60529) en dónde el código numérico de dos
dígitos define concretamente el grado de protección.
El primer número se refiere a la resistencia contra cuerpos extraños sólidos y
polvo, el segundo número, se refiere a la resistencia contra el ingreso de agua.
Lo más alto el valor numérico de un dígito (el primero del 0 al 6 y el segundo
del 0 al 8), más alto el grado de protección.
La tabla a continuación nos da una imagen clara y concisa de la regulación IP y
su significado.
Primer código numérico:
Grados de protección, protección contra el contacto accidental y de
cuerpos extraños sólidos.
Valor Nombre
0
Sin protección
1
2
3
4
5
A continuación describiremos de
una forma lo más precisa posible el
término IP y sus concretas referencias
6
Protección contra
cuerpos extraños
sólidos grandes
Protección contra
cuerpos extraños
sólidos medianos
Protección contra
cuerpos extraños
sólidos pequeños
Protección contra
cuerpos extraños
en forma de
grano
Protegido contra
el ingreso de
polvo
A prueba de polvo
Explicación
El ingreso de cuerpos extraños sólidos no se protege
por medidas de protección especiales
Protegido contra el ingreso de cuerpos extraños
sólidos con diámetro de más de 50 milímetros
Protegido contra el ingreso de cuerpos extraños
sólidos con un diámetro de más de 12.5 milímetros
Protegido contra el ingreso de cuerpos extraños
sólidos con un diámetro de más de 2.5 milímetros
Protegido contra el ingreso de cuepos extraños
sólidos con un diámetro mayor a 1milímetro
El ingreso de polvo no se debe prevenir en su
totalidad sólo hasta el punto de que la operabilidad
y la seguridad del instrumento / aparato no se afecte
El ingreso del polvo se previene por completo
ARTICULO
Valor Nombre
0
Sin protección
Explicación
El ingreso de cuerpos extraños sólidos no se protege por
medidas de protección especiales
Protección contra
Las gotas de agua cayendo verticalmente sobre el
el goteo de agua
instrumento / aparato pueden no causar algún efecto
cayendo en un ángulo dañino
Protección contra
El goteo del agua cayendo verticalmente puede no tener
el goteo de agua
un efecto adverso aún con el equipo inclinado en un
cayendo en un ángulo ángulo de hasta 15 grados de la vertical
Protección contra el Protegido contra agua rociada en un ángulo de hasta 60
rocío de agua
grados de la vertical
Protección contra la El agua salpicando contra el sellado desde cualquier
salpicadura de agua dirección puede no tener efectos dañinos
Protección contra el Un chorro de agua proyectado contra el sellado desde
chorro de agua
cualquier dirección puede no tener efectos dañinos
Protección contra
El agua proyectada contra el sello en chorros potentes
chorros de agua
desde cualquier dirección puede no tener efectos dañinos
fuertes
Protección contra la Si temporalmente se sumerge bajo agua a una
sumersión temporal profundidad de un metro en referencia a la parte más baja
del sellado, la cantidad de agua entrando por el sello debe
ser lo suficientemente pequeña para que no cause daño
Protección contra la El equipo está diseñado para la sumersión continua bajo
sumersión continua agua. Las condiciones deben individualmente acordarse
entre el fabricante y el usuario, pero deben exceder las del
código número 7
1
2
3
4
5
6
7
8
¿Cómo se llevan a cabo las
pruebas?
Protección contra el contacto
accidental y cuerpos extraños
sólidos.
Para probar la protección contra el
contacto y los cuerpos extraños sólidos,
se utilizan principalmente dos cosas,
una sonda para los primeros 4 códigos
numéricos y una cámara de polvo para
los códigos numéricos 5 y 6.
Pruebas usando la sonda.
Cuando se hace la prueba utilizando
el extremo de la sonda – una bola
rígida con un diámetro entre 12.5 y 50
milímetros, o una barra rígida con los
filos sin rebabas y un diámetro entre 2.5
y 1 milímetro (dependiendo del grado
de protección) – se presiona contra la
abertura del sello del instrumento.
Aquí, el diámetro total no debe ingresar
al interior del sello por una de estas
aberturas.
Pruebas en la cámara de polvo.
Las pruebas para la prueba de polvo en
la cámara es mucho más elaborada y
26
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compleja que la inspección por sonda.
En esta prueba el polvo de talco se
mantiene en suspenso, por medio de una
bomba de circulación de polvo dentro
de una cámara sellada herméticamente,
este polvo debe ser lo suficientemente
fino que pase por una pantalla con una
malla bien definida en tamaño instalada
dentro de la cámara. Además, también
la cantidad de polvo introducido a la
cámara esta bien definida.
El interior del sellado de la pieza de
prueba se mantiene bajo presión
atmosférica ambiente en la cámara de
polvo, utilizando una bomba de vacío,
los valores por omisión dados por la
clase de protección individual de 5 ó 6,
se cumplen si no hay efecto adverso en
la operatividad o si no se detecta ingreso
del polvo.
Protección contra agua.
Así como la protección contra el
contacto accidental y la entrada de
cuerpos extraños, los métodos para
probar la protección contra el agua se
hacen más y más complejos, en cuanto
mayor es el número de código. Mientras
que las pruebas para los números de
código 1 al 4 son más bien moderados
con el goteo o las salpicaduras de agua
contra el sellado, los códigos número
5 y 6 son mucho más demandantes,
generalmente, uno distingue dos
métodos de prueba: uno por rociador a
presión y otro por sumersión.
La prueba por rociador a presión.
Esta prueba para los códigos número IP
5 y 6 proyectan un chorro de agua de un
rociador contra el sellado a ser probado
de todas las direcciones posibles. Tal
como el diámetro de la boquilla, así la
duración de la proyección del agua y
la cantidad a proyectarse se definen
claramente. La duración mínima de la
prueba es, por ejemplo, de 3 minutos
mientras que el volumen del flujo es de
12.5 o 100 litros por minuto.
La prueba de sumersión
Esta prueba para el segundo código
numérico IP 7 requiere la total sumersión
de la pieza a probar en una vasija de
agua por más de 30 minutos. Para este
propósito, el instrumento probado se
debe colocar de manera que se simulen
situaciones de operación frecuente.
ARTICULO
Naturalmente, también la profundidad
de inmersión se predetermina. Por
ejemplo, el punto más bajo del calibrador
Mitutoyo IP67 se debe colocar a un
metro total bajo la superficie del agua
durante la prueba.
Instrumentos de medición manual
Mitutoyo con un valor extramadamente
alto de protección IP
Como fabricante líder en el mundo
de instrumentos de medición manual,
Mitutoyo prueba ser particularmente
innovador y astuto en los campos de
protección IP. Con el micrómetro IP65, la
escala ABS IP-66 así como los calibradores
IP66 y 67, varios instrumentos digitales
se liberaron para fijar nuevos estándares
con referencia a la protección contra
contactos accidentales y de cuerpos
extraños sólidos así como a prueba de
agua.
Seguridad al través de la certificación TÜV
Las pruebas externas generan
más confianza.
Como precursor en el desarrollo y
producción de instrumentos de medición
manual con grados extremadamente
altos de protección IP, Mitutoyo hace
que sus calibradores y micrómetros
se prueben externamente en el TÜV
Rheinland.
Este grupo confirma la alta resistencia
y capacidad de carga y los grados
de protercción IP de los instrumentos
de medición Mitutoyo al emitir los
certificados de las pruebas apropiados
después de una serie de pruebas largas
e intensas. Para el usuario, ésto le brinda
una gran ayuda en la decisión de
compra ya que no sólo debe sustentarse
en las especificaciones del fabricante
solamente sino que adicionalmente
tiene el juicio de un evaluador neutral.
¿Qué y Cómo certifica el TÜV?
Un producto certificado ha pasado
exitosamente pruebas definidas por el
Grupo TÜV Rheinland – como ejemplo
aquellas pruebas de seguridad y calidad.
El TÜV emite un certificado confirmando
los resultados de las pruebas. Confirma
las características del producto probadas
e informa las normas individuales y los
estándares de acuerdo a las pruebas
que se llevaron a cabo.
Antes que nada el grupo prueba una
muestra representante de la producción
en masa de acuerdo a criterios relevantes,
normalmente estas pruebas se llevan a
cabo en los laboratorios de prueba del
TÜV.
Para la certificación, no sólo se
representa una instantánea, el TÜV
monitorea y prueba los productos en
intervalos regulares, En nuestro caso,
cada año se realizan estos muestreos
en el TÜV en Colonia, para que de esta
manera se garantice que los productos
certificados continúan cubriendo sus
altos requisitos.
Información directa para los
usarios: El TUVdotCOM-ID
EL TUVdotCOM-ID forma la llave para
los certificados emitidos por el Grupo
TÜV Rheinland. Utilizando este código
numérico de diez dígitos, todas las
propiedades probadas de un producto
pueden verse a través de Internet en
cualquier momento. Sólo introduzca el
ID en un campo de entrada en la página
de TÜV en y los resultados de inmediato
aparecerán.
El TUVdotCOM-ID es parte del sello
redondo del TÜV Rheinland el cual se
puede encontrar en las descripciones
de producto de los instrumentos de
medición manual Mitutoyo probados,
en el catálogo Mitutoyo o en la página
de Mitutoyo Alemania en .
Vía el TUVdotCOM-ID, los usuarios
pueden acceder rápidamente a toda
la información relevante en la dirección
Internet que se indica en el sello, en
cuestión de segundos, los usuarios
MUNDO MITUTOYO •
interesados pueden correctamente
clasificar un producto utilizando el
TUIVdotCOM-ID, y asegurarse de
falsificaciones, si un producto muestra
un ID equivocado, con la descripción en
internet es suficiente para desenmascarar
el error.
La inspección neutral TÜV de
propiedades de calidad o seguridad,
elimina las inseguridades, simplifica la
comunicación y crea una confianza
mutua.
En nuestro siguiente número hablaremos
de los instrumentos de medición manual
Mitutoyo, la manera en que los probamos,
alcances, entre otros.
PUNTOS A
RECORDAR
¿Cuánto le afecta a la exactitud
de medición el extender la
longitud de profundidad un bore
gage digital y cuál es la longitud
máxima recomendada?
A nuestro bore gage digital 511-521 podemos
extenderle la longitud de profundidad hasta
2,000 mm en pasos de 500mm, totalizando
2,150mm, la medición no se ve afectada ya
que el sensor de medición se encuentra en la
punta tal como se muestra en la figura 1.
Es importante recalar que el desplazamiento
se detecta directamente por medio de un
sensor ultra compacto interconstruído no
por medios mecánicos, tal como se ilustra en
la figura 2, lo cual permite exactitud total de
0.003mm.
Figura 1
Figura 2
Diciembre
•
27
LA PAGINA 28
Medición tridimensional
Sin Contacto con cámara CCD
y Procesamiento de Imagen por
Software
Introducción:
Los componentes electrónicos, las piezas de nano tecnología, piezas
muy finas, piezas deformables o flexibles como las proyectadas
actualmente en los campos de la mecánica fina, la biomedicina, la
micro electrónica, la meca trónica, en la industria de la comunicación,
y en la industria de semiconductores entre otras, tienen ahora una
solución de medición con un elevado grado de exactitud, confiabilidad
y rapidez. Una solución preparada en equipos con operación manual
o CNC, que ofrecen una resolución generalmente de 0.5µm y una
exactitud del orden de U1=(5+6L/1000)µm.
Características Fundamentales:
Son sistemas desarrollados a partir del principio de que los puntos
de medición de una cierta característica, después de ser ampliados
por lentes y conjugados en una cámara de alta resolución (CCD),
son claramente visibles en un monitor de computadora. Este sistema,
a través de un soporte electrónico, escalas de medición de alta
resolución y de un algoritmo de medición basado en el número de
píxeles, procesa y analiza la imagen de la forma de los objetos, los
cuales de esta manera se pueden medir con exactitud y facilidad. Es
interesante recordar que el tamaño de un píxel es de 10 x 10 µm.
La imagen de la pieza, amplificada por lentes, se captura por un cámara
tipo CCD y a continuación se procesan tres tipos de información para
efectuar una medición dimensional (ver Fig. 1). Los dos primeros
tipos, son informaciones planares y de contraste (llamada escala de
grises, que consiste de sombras graduadas) ambas provenientes
de la cámara CCD, el tercer tipo de información corresponde a las
coordenadas de posición dadas por las escalas lineales incorporadas
a la máquina de medición.
Configuración Básica del Sistema:
De forma general, estos sistemas consisten de una Unidad Principal,
la cual registra la información visual y de posición, una Unidad de
Energía, que provee la luz para iluminar por fibra óptica, una Unidad
Controladora, la cual da movimiento al sistema y una Unidad de
Computación, la cual asiste a todo el sistema y procesa los datos de
medición (ver Fig. 2).
Fig.1 Sistema de medición
por coordenadas sin contacto
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Fig. 2 Sistema de medición
tridimensional
Principio de Medición Visual:
En forma resumida, el principio empleado por estos sistemas es
el siguiente: Una cámara CCD integrada al sistema óptico de
medición puede discernir entre 256 graduaciones (8 bits por píxel)
de información de contraste, llamada escala de grises, en adición a la
información de la imagen planar (ver Fig. 3).
Si una superficie de la pieza presenta una combinación de brillo por
el pulido o sombra causada por un degradado, la cámara CCD
reconoce el detalle y lo interpreta como información coordenada
bidimensional e información de contraste (luz y sombra).
Consideraciones Finales:
En contraste con otros sistemas de medición, como los proyectores
y microscopios, donde la alineación de las retículas en relación a la
pieza y a los resultados de medición se obtienen en forma manual,
en esta nueva tecnología, la medición se realiza automáticamente al
través del número de píxeles y la alineación la realiza el sistema, no el
operador.
Fig. 3 Información
sobre CCD
El operador simplemente señala en donde quiere medir por medio
del Mouse y el software encontrará el límite exacto del contorno
de la pieza. Por ejemplo, para la medición convencional de un
círculo con un proyector de perfiles, son necesarios tres puntos, en
cambio con este software, se pueden definir varios puntos en forma
automática, permitiendo una mejor definición del perfil de la pieza, sus
coordenadas de posición, su error de forma y además la comparación
de las tolerancias con los límites previamente establecidos.
En la medición del eje Z, la exactitud es bastante amplificada por
una función llamada “proyección de gran reticular, la cual posibilita
un mejor desempeño en el enfoque automático de piezas pulidas,
reflexivas y/o que presenten un bajo contraste.
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