Características

Los brazos de medición portátiles, también denominados brazos articulados o máquinas de medición de coordenadas (MMC), se utilizan para generar informaciones de geometría muy precisas. Estos instrumentos registran las características estructurales de un objeto para su aplicación en el control de calidad, la representación electrónica y/o la reproducción rápida de objetos.

El brazo de medición portátil es un instrumento móvil para la medición de coordenadas 3D de alta precisión dentro del volumen de medición que describe una esfera alrededor del sensor.

El usuario fija la base del brazo de medición con ayuda de un trípode o una placa base de forma absolutamente estable en la proximidad del objeto de medición. Una base perfectamente estable es una las condiciones esenciales para obtener resultados de medición altamente precisos.

Un extremo del brazo de medición está equipado con una sonda de medición. Puede tratarse de un sensor mecánico para la medición de puntos o de un escáner láser que puede suministrar sin contacto decenas de miles de puntos de medición por segundo. También existe la posibilidad de conectar otras sondas de medición a un brazo de medición portátil. En principio es posible integrar cualquier forma de sonda de medición manual siempre que los valores de medición solicitados puedan vincularse con datos de posición de alta precisión.

El principio de medición del brazo de medición portátil se basa en una combinación de mediciones angulares (también denominadas ejes o articulaciones) y de distancias conocidas. Mediante la adición de todas las informaciones angulares y de distancias se obtiene una coordenada 3D única y de alta precisión del centro de la sonda.

El operario conduce el brazo de medición portátil dentro del volumen de medición y activa la medición propiamente dicha tan pronto como la punta de sonda se encuentra en el lugar correcto.

 

Variantes

Para los usuarios, los brazos de medición portátiles se dividen en dos tipos distintos: brazos de medición con seis ejes y brazos de medición con siete ejes.

Los brazos de medición de seis ejes se utilizan normalmente para las mediciones táctiles de puntos. Los brazos de medición de siete ejes se emplean sobre todo en combinación con escáneres láser. El escáner láser pero también otras sondas de medición deben poder girar además en sus propios ejes con el fin de permitir una adquisición de datos óptima y rápida. Para ello es necesario que el brazo de medición portátil disponga de un (séptimo) eje de rotación adicional.

Video

Brazo con palpador de bola

Brazo 7 ejes : video

Brazo con cabezal láser

 

Aplicación

La gran ventaja de un brazo de medición es su movilidad. Éste puede emplearse en el mismo lugar en que se encuentra el objeto para comprobar. Se aplica para tamaños de objeto que van de unos pocos centímetros a varios metros y cuyos valores de tolerancia se mueven en el margen de las 50 micras.

Los brazos de medición se emplean sobre todo en la industria automovilística, la industria, aeronáutica y también en la construcción naviera y ferroviaria.

Entre las aplicaciones típicas están la comprobación de componentes de producción mediante escaneo o mediciones de punto único, control del desgaste de los moldes. dispositivos en la construcción de instalaciones así como el registro tridimensional de componentes para la realimentación en datos CAD o como base para el desarrollo rápido de prototipos.

Tendencias

Gracias a la utilización de nuevos materiales, los brazos de medición tienden a ser cada vez más ligeros, utilizándose materiales como la fibra de carbono, sin por ello perjudicar en absoluto la precisión. Además, los brazos modernos disponen de interfaces electrónicas definidas al objeto de permitir la integración de diversos tipos de sensores de medición. La más reciente generación de brazos de medición está equipada con codificadores angulares que ya no necesitan la referencia de punto cero. Esto aporta enormes ventajas para mediciones en los espacios más estrechos y reduce considerablemente el tiempo de preparación.

Especificaciones

A modo de ejemplo y con objeto de mostrar el rango de volúmenes de medición y precisiones en los brazos de medición portables, se muestran las especificaciones de un fabricante.

Especificaciones de palpado de 6 ejes : Gama básica y de precisión

 

1) La Prueba de repetibilidad de puntos es la prueba de referencia para determinar la repetibilidad del brazo de medición con palpador de esfera. El cono está en frente de la máquina. Los puntos se miden desde múltiples direcciones de aproximació. Se calcula el punto promedio y la desviación de cada punto respecto al centro promedio. El resultado es el rango máximo dividido entre dos.

2) La Prueba de precisión volumétrica es la prueba más representativa para la precisión de medición de volúmenes. Se mide varias veces y a lo largo de todo el volumen de trabajo un bloque patró con una longitud conocida y certificada. El bloque patrón se coloca en distintas posiciones y se mide desde múltiples águlos.  El resultado es la desviación mínima de la distancia de medición menos la longitud teórica.

 
Condiciones ambientales

Temperatura de trabajo: 0˚C – 50˚C

Temperatura de almacenamiento: -30˚ – 70˚ C Humedad relativa: 10% - 90% sin condensación

Elevación operacional: 0 – 2000 m

Especificaciones de palpado y escaneo de 7 ejes : Gama básica y de precisión.

4) La Prueba de precisión del sistema de escaneo representa con la máxima precisión las expectativas razonables para rendimiento de máquina en aplicaciones de medición prácticas mientras se usa el método de escaneo láer. La prueba consiste en la medición de una esfera gris mate con 5 articulaciones de brazo distintas. En cada articulación del brazo, la esfera se escanea desde 5 direcciones distintas, escaneándose así la mayoría de la esfera. El resultado es la distancia máxima centro a centro 3D de las 5 esferas.

Especificaciones en escáneres láser.

COMPONENTES de un brazo de medición portable

Partes principales

 

Accesorios

	Dispositivos para la portabilidad : Bateria e interface wifi.
	Cabezal láser intercambiable
	Juego de sondas rígidas estándar, incluida la de calibración del sistema
	Juego de extensiones de palpador
	sonda no rígida de palpado.
	Patrón esférico de calibración
	Patrón longitudinal de calibración.
	Juego de conos para cambio de estación de medición.
	Bases de brazo : estándar y magnéticas.
	Trípodes de sujeción y para la portabilidad.
	Ordenador portátil y software de medición