Instrumento de medición por coordenadas.

La Máquina de Medición por Coordenadas (CMM), es un instrumento de medida absoluta de precisión, puede ser definida como "una máquina que emplea tres 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 con un palpador de contacto o sin él y sistema de medición del desplazamiento (escala), que se encuentran en cada uno de los ejes". Como las mediciones están representadas en el sistema tridimensional, la CMM puede efectuar diferentes tipos de medición como: dimensional, posicional, desviaciones geométricas y mediciones de contorno.

Tradicionalmente una MMC consta de tres ejes mutuamente perpendiculares entre si, sin embargo, existen otro tipo de configuraciones para el mismo fin.

Funcionamiento:

Primeramente se tiene un sistema de posicionamiento que provoca que el palpador alcance cualquier posición en X, Y o Z; este sistema de posicionamiento es accionado a través de unos motores, que a su vez, poseen unos codificadores ópticos rotatorios, los que producirán una señal adecuada para activar un contador que incrementa su número en relación a la posición del eje con respecto de su origen.

En este sistema como en otros es de primordial importancia la existencia de un origen para poder determinar la posición.

El sistema dispondrá además de un palpador que al ser accionado, hará que los datos del contador del sistema de posicionamiento sean trabajados por la unidad principal de la CMM y sean transformados en coordenadas X, Y y Z y además se apliquen las fórmulas programadas para después desplegar los datos en una pantalla de cristal líquido.

El sistema también posee una palanca de control que acciona directamente los servomotores provocando un desplazamiento manual de cada uno de los ejes.

Este sistema CMM en particular posee teclado para introducción de datos, un monitor que proporcionar la visualización de ellos ya sea que se introduzcan o se generen por la CMM.

Como se mencionó anteriormente el palpador que se encuentra en el extremo inferior del eje Z, se acciona al toque de la pieza que se desea medir.

Las hay de distintas dimensiones, tipos, materiales y exactitudes de medición y para aplicación en laboratorios de metrología, laboratorios industriales y en las líneas de producción.

Aunque las Máquinas de Medición por Coordenadas son diferentes entre sí, dependiendo del volumen de medición y la aplicación para las que son fabricadas, todas operan bajo el mismo principio: el registro de una pieza con una técnica de medición punto a punto, asignando a cada uno de éstos una terna de coordenadas referido a un sistema coordenado en 3D; y la vinculación numérica de las coordenadas asignadas a los puntos, con una geometría espacial completa de la pieza a través de un software de medición en un equipo de procesamiento de datos.

Los softwares comerciales básicos de MMC cuando menos, manejan los elementos geométricos regulares como son el punto, la línea, el plano, el círculo, la esfera, el cilindro y el cono.

Actualmente, existen otras configuraciones de MMC, que no necesariamente funcionan con tres ejes mutuamente perpendiculares entre sí, pero que también son capaces de medir en un sistema de 3 coordenadas. Los llamados “brazos de medición” son instrumentos que consisten de tres brazos articulados con escalas angulares en cada articulación y con un palpador en uno de sus extremos para palpar las piezas que se requieren medir tiene la ventaja de ser MMC portátiles aunque su alcance de medición es limitado a una semiesfera de unos 1200 mm de radio.

Los llamados “seguidor láser” que consiste en un láser que es reflejado en un retrorreflector contenido en una semiesfera, el haz de luz sigue en forma automática a la semiesfera que hace las funciones de un palpador; su alcance de medición es el de una semiesfera de unos 125° en ángulo de elevación (plano vertical) y unos 270° en el ángulo azimut (plano horizontal) y con alcance de medición de unos 35 m a 40 m, la ventaja de estos instrumentos es su largo alcance de medición, que son portátiles, y que no requieren una estructura rígida para desplazar el palpador, el palpador es desplazado por el operador sobre la pieza bajo inspección.

Las MMC cuentan con un sistema mediante el cual hacen contacto sobre las piezas a medir que es llamado sistema de palpación, cada vez que el sistema de palpación hace contacto sobre la pieza a medir (mensurando), se adquiere un dato de medición (X,Y,Z), que puede ser procesado en un software que está almacenado en un ordenador

Las MMC tienen definido su propio cero u origen de las mediciones definido como coordenada: (0,0,0) y es a partir de este origen que comienzan a medir.

Cuando se trabaja con el sistema de medición de la MMC se le llama sistema de coordenadas máquina. Si el origen de las mediciones es la pieza, se le asignará a un punto determinado de la pieza el origen y se le nombra sistema de coordenadas pieza. Lo que se hace es trasladar el origen de coordenadas máquina a un punto de la pieza para que sea el origen y para que sea el Sistema de Coordenadas Pieza.

Aplicación:

Las máquinas de medir por coordenadas (MMC) se utilizan para las siguientes aplicaciones:

-Control de la correspondencia entre un objeto físico con sus especificaciones teóricas (expresadas en un dibujo o en un modelo matemático) en términos de dimensiones, forma, posición y actitud.

-Definición de características geométricas dimensionales (dimensiones, forma, posición y actitud) de un objeto, por ejemplo un molde cuyas características teóricas son desconocidas.