Diseño, fabricación y calibración de una plataforma multi-registro para la verificación de instrumentos de medir por coordenadas portátiles

Resumo

La demanda actual de tareas de medición rápidas y confiables para el control y aseguramiento de la calidad de los sistemas modernos de producción plantea nuevos retos al área de la metrología dimensional. Así, la búsqueda de nuevas soluciones en sistemas de metrología dimensional y el mejoramiento de las ya existentes para responder a las demandas de la industria continúa siendo tema de investigación. Una clase importante de sistemas de medición es la integrada por los instrumentos de medición de coordenadas portátiles, tales como los brazos articulados de medir por coordenadas o láser trackers. El uso de estos equipos portátiles en la industria ha aumentado considerablemente en los últimos años, sobre todo debido a su flexibilidad para llevar a cabo mediciones de gran complejidad y a su bajo coste comparado con las Máquinas de Medir por Coordenadas tradicionales. Su operación adolece, sin embargo, de algunas desventajas asociadas a las técnicas aplicadas en sus procedimientos de verificación y optimización de parámetros. Estas técnicas se basan en la captura con el instrumento de medida de datos de un objeto patrón calibrado, una barra patrón de esferas o un tetraedro patrón de esferas por ejemplo, dispuesto sucesivamente en varias posiciones dentro del volumen de medida del equipo, con el fin de cubrir gran parte de su espacio de trabajo. Esta variación de posicionamientos del objeto patrón, así como el desplazamiento del soporte que permite fijar rígidamente el patrón a distintas alturas y orientaciones respecto al equipo a verificar, hace del procedimiento de verificación un proceso tedioso y de excesiva duración. En vista de lo anterior, es de capital importancia el diseño de dispositivos que permitan simplificar estas técnicas de verificación e identificación de parámetros. En esta tesis doctoral se presenta el diseño, fabricación y calibración de una plataforma multi-registro cuyo objetivo final es mejorar y simplificar los procedimientos de verificación en instrumentos de medición por coordenadas portátiles sin sacrificar la fiabilidad de estos procedimientos. Además, se utilizan los resultados obtenidos en la calibración de la plataforma para realizar la verificación de un brazo articulado de medir por coordenadas que demuestra el buen funcionamiento de la plataforma.