Máquinas de Medición por Coordenadas: Tipos, Componentes y Aplicaciones

Máquinas de Medición por Coordenadas

Introducción

Una máquina de medición por coordenadas (MMC) es un instrumento de precisión de medida absoluta, capaz de determinar la dimensión, forma, posición y orientación de un objeto midiendo la posición de distintos puntos de su propia superficie.

Componentes Principales

Las MMC se componen de dos partes principales:

• Parte fija: Constituida por el bancal y el banco de apoyo. En el cuerpo del bancal se encuentran las pistas de deslizamiento del carro principal. En la superficie superior del bancal se encuentran los encastres roscados para la fijación de la pieza a medir.
• Parte móvil: Compuesta por el carro principal, el carro secundario y la columna.

Arquitecturas

Existen diferentes arquitecturas de MMC, cada una con sus ventajas y desventajas:

• Pórtico: Ideal para máquinas grandes y muy grandes. Ofrece la máxima relación rigidez/peso, estructura modular, buena accesibilidad a la pieza y posibilidad de aceptar piezas más grandes que el volumen de medida. Requiere cimentación y no cuenta con plataforma.
• Brazo: Ideal para inspeccionar piezas que requieran una buena accesibilidad en el plano horizontal. Ofrece excelente acceso a interiores y partes abiertas, estructura abierta ideal para integración con dispositivos para el manejo automático de las piezas, coste limitado y gran accesibilidad a la plataforma de trabajo. Permite múltiples estructuras de brazos, pero el acceso a la parte superior de la pieza es limitado.
• Puente: Solución ideal para estructuras mecánicas prácticas para tamaño pequeño y medio. Ofrece excelente rigidez, extraordinaria accesibilidad para la carga y descarga de piezas y buena maniobrabilidad. El tamaño de la pieza de trabajo está limitado por la anchura del puente. Es la estructura mecánica práctica más común, pero la inercia de las masas móviles limita el tamaño.

Palpador

Los palpadores son dispositivos que efectúan la toma de las coordenadas de la superficie de la pieza a medir.

Palpador por Contacto "Trigger"

El sistema del palpador es el centro de la MMC y el resultado de las mediciones depende en gran parte de las características metrológicas del tipo de palpador utilizado.

Componentes del palpador por contacto:

• Cuerpo del palpador: Contiene los órganos móviles y los sistemas de transducción; está conectado de forma mecánica y electrónica a la CMM.
• Aguja: Vástago rígido y ligero hecho de acero, fibra de carbono o cerámica.
• Elemento palpador: La punta de la aguja, que hace contacto con la pieza. Puede estar hecha de varios materiales.

Tipos de Cabezales

• Punta de bola de rubí: Cuentan con bolas de rubí industrial de alta esfericidad. Adecuadas para la mayoría de las aplicaciones.
• Punta de aguja: Diseñadas para inspeccionar formas roscadas y puntos específicos.
• Bolas huecas de cerámica: Adecuadas para sondear superficies profundas y agujeros en las direcciones X, Y y Z, indicando el plano de referencia sólo en una bola.
• Puntas cilíndricas: Se utilizan para palpar agujeros en materiales cortados en láminas, además de diversas superficies roscadas y los centros de sus agujeros.
• Palpadores en estrella: Sirven para inspeccionar diversas superficies distintas.
• Extensiones de palpadores: Proporcionan una penetración de sonda adicional alejando el palpador de la sonda. Su uso puede disminuir la precisión al perder rigidez.

Sistema de Coordenadas para la Máquina

En el sistema de coordenadas para la máquina, los ejes X, Y y Z se refieren a los movimientos de la máquina. Desde la parte frontal de la máquina, el eje X va de izquierda a derecha, el eje Y va hacia delante y hacia atrás, y el eje Z va de arriba abajo, verticalmente perpendicular a los otros dos ejes.