¿Qué son las Máquinas de Medición por Coordenadas?
Las Máquinas de Medición por Coordenadas, también conocidas como MMC o Máquinas Tridimensionales, son sistemas que analizan las formas geométricas de objetos físicos. Estas máquinas emplean un sistema de palpado para detectar puntos específicos en la superficie de los objetos.
Estos sistemas se utilizan principalmente para evaluar si una pieza o ensamblaje cumple con el diseño original. Se integran en los procesos de control de calidad para verificar las dimensiones de los componentes fabricados y prevenir posibles problemas de calidad.
Comparadas con las inspecciones manuales o el uso de instrumentos de medición convencionales como micrómetros y medidores de altura, las MMC ofrecen ventajas como mayor precisión, rapidez y reducción del error humano.
Origen de las MMC
La primera Máquina Tridimensional surgió en los años 60, desarrollada inicialmente por la empresa Ferranti en Escocia durante la década de 1950. Esta MMC de dos ejes utilizaba un dispositivo de seguimiento 3D con una lectura digital básica que indicaba las coordenadas XYZ. Ferranti empleó esta CMM para medir componentes de alta precisión para sus productos militares, y posteriormente se desarrollaron modelos de tres ejes a finales de los años 60.
Tipos de Máquinas de Medición por Coordenadas
Existen varios tipos de CMM, clasificados principalmente según sus estructuras, cada una con sus propias ventajas y limitaciones:
MMC de Puente
Se desplazan a lo largo de tres ejes (X, Y, Z) en un sistema de coordenadas cartesianas, utilizando un sistema de palpado. Cada eje cuenta con un sensor que monitoriza la posición de la sonda con gran precisión, registrando puntos en la superficie del objeto. Estos puntos conforman una malla que representa el área de interés para la inspección.
Ventajas:
- Alta precisión, lo que los hace idóneos para piezas con tolerancias ajustadas.
- Adecuados para la medición de componentes de tamaño pequeño a mediano.
- Capacidad para realizar mediciones con múltiples sensores, como sondeos y escaneos.
Desventajas:
- Costosos de adquirir y mantener.
- Volumen de medición limitado.
- Falta de portabilidad, requieren llevar la pieza al sistema o utilizar maquinaria adicional para su traslado.
- Sensibles a las vibraciones, por lo que su uso se recomienda en entornos controlados como laboratorios de metrología.
- Necesidad de montajes rígidos para cada pieza inspeccionada.
- Requieren de personal capacitado para su programación y operación.
MMC de Brazo
Como su nombre sugiere, cuentan con sondas montadas en posición horizontal, a diferencia de otras Máquinas de Medición por Coordenadas que tienen sondas montadas verticalmente. Estas máquinas están especialmente diseñadas para medir objetos largos y delgados, como láminas de metal, que no podrían ser inspeccionados eficazmente con máquinas verticales. Además, son útiles para inspeccionar geometrías de difícil acceso.
Ventajas:
- Amplio volumen de medición, especialmente útil para piezas grandes y delgadas.
- Excelente opción para piezas con tolerancias estrictas.
- No requiere una base de cimentación significativa, lo que facilita su instalación.
- Instalación rápida y sencilla, ocupando menos espacio.
- Requiere menos altura de techo en comparación con otros tipos de CMM.
- Costo más económico en comparación con otras CMM.
Desventajas:
- Menor precisión en comparación con otras CMM.
- Volumen de medición fijo.
- Falta de portabilidad, ya que la pieza debe ser llevada al sistema.
- Sensibles a las vibraciones, requiriendo su uso en entornos controlados como laboratorios de metrología.
- Necesidad de montajes rígidos para cada pieza inspeccionada.
- Requiere de personal capacitado para su programación y operación.
MMC Gantry
Son similares a las Máquinas de Medición por Coordenadas de puente, pero generalmente más grandes, y están diseñadas para evitar la necesidad de levantar piezas sobre una mesa. Ofrecen niveles de precisión comparables y son comúnmente utilizadas para piezas de gran tamaño o peso. Estas máquinas deben ser montadas en una base sólida, directamente sobre el suelo.
Ventajas:
- Alta precisión, garantizando mediciones exactas.
- Amplio volumen de medición, lo que facilita la inspección de piezas de gran tamaño o peso.
- Facilidad de carga y descarga de componentes en comparación con las CMM de puente.
Desventajas:
- Costosas de adquisición y mantenimiento.
- Volumen de medición limitado.
- Falta de portabilidad, requieren llevar la pieza al sistema o realizar montajes/desmontajes significativos para su traslado.
- Requieren de espacio considerable en el suelo.
- Sensibles a las vibraciones, por lo que se recomienda su uso en laboratorios de metrología.
- Necesidad de montajes rígidos para cada pieza inspeccionada.
- Requieren de personal capacitado para su programación y operación.
6 Claves para escoger tu Máquina de Medición por Coordenadas
Primero debes tener clara la finalidad de la máquina que buscas adquirir, es decir; cuales son las características del producto que vas a medir. A continuación hay que tener en cuenta distintos parámetros:
6 claves:
- Tamaño – debe ser un 20% superior al tamaño máximo de la pieza que vas a medir (en las direcciones X, Y, Z).
- Precisión – la precisión de la máquina debe ser 6 veces superior a la tolerancia total más restrictiva de la pieza a medir. Por ejemplo, para una tolerancia de ±0,05 se necesita una precisión de 0,10/6 = 0,017
- Sistema de palpado – El cabezal puede ser manual o motorizado con ángulo limitado o ilimitado. Si necesitas reducir los tiempos de medición y menor dedicación del operario, es necesario un cabezal motorizado, como un PH10 de Renishaw. Si el tiempo es clave, un cabezal de 5 ejes, como el PH20 de Renishaw, es tres veces más rápido y con ángulos de orientación ilimitados.
- Facilidad de manejo – El software debe permitir un modo “operario”, de forma que cualquier trabajador sin conocimientos de metrología pueda ejecutar los programas de medición. La programación será realizada por un metrólogo interno o externo. Téciman ofrece este servicio habitualmente.
- Crecimiento y actualización – No dependas de un único proveedor. Las máquinas que instala Téciman son “abiertas”, por lo que cualquier competidor nuestro podría actualizarlas o vender una máquina adicional con el mismo software.
- Presupuesto – En el caso de tener un presupuesto más ajustado, se puede optar por máquinas retrofitadas a último nivel, que proporcionan similares prestaciones que una nueva, con la misma garantía, pero con un precio más competitivo.
En Téciman somos expertos en Máquinas de Medición por Coordenadas, contamos con un amplio catálogo de Máquinas Tridimensionales, COORD3 y Renovadas por nuestros técnicos. Somos partner de Renishaw, referentes en metrología 3D a nivel nacional e internacional.
Y una vez que tengas tu máquina tridimensional, recuerda que debe calibrarse periódicamente. La Asociación Española para la Calidad (AEC) recomienda una vez al año. Téciman puede realizar un Plan de Mantenimiento y Calibración plurianual adaptado al nivel de precisión requerida por las piezas a medir. Consúltanos para más información mediante el correo electrónico teciman@teciman.com o en el teléfono 947209141.