Verificación volumétrica de un brazo articulado de medir por coordenadas utilizado en la industria automotriz

En los últimos años en el estado de Sonora se ha observado un importante crecimiento en los sectores de automoción, aeronáutico y aeroespacial impulsado particularmente por la planta de automoción Ford y sus proveedores y las plantas localizadas en los campos industriales de Guaymas y Empalme. En estas empresas, debido a la alta competitividad global y la gran automatización de los procesos de producción, característica de los tiempos actuales, se requiere cada vez más cumplir con tolerancias de diseño más ajustadas en los procesos de fabricación y paralelamente llevar a cabo mediciones rápidas y confiables para el aseguramiento y control de calidad de dichos sistemas de producción. En este sentido, los sistemas de medición que han adquirido un gran protagonismo en este tipo de industrias son los integrados por instrumentos de medición por coordenadas portátiles, en particular los brazos articulados de medir por coordenadas. El uso de este tipo de equipos en la industria se debe mayormente a su flexibilidad para llevar a cabo mediciones de gran complejidad, ya que pueden ser transportados directamente a las líneas de producción para realizar las mediciones, así como a su bajo costo comparado con las máquinas de medir por coordenadas tradicionales. Sin embargo, el transporte de estos instrumentos a las líneas de producción, así como su uso dentro de ellas, donde las condiciones ambientales difícilmente pueden ser controladas, hace necesario someterlos a procedimientos de verificación y calibración periódicas con el fin de garantizar las tolerancias de medición. Las técnicas de verificación de los brazos de medida actuales se basan en la captura de datos con el instrumento de medida de un objeto patrón calibrado, como por ejemplo una barra patrón de esferas o un tetraedro patrón de esferas, dispuesto sucesivamente en varias posiciones dentro del volumen de medida del equipo con el fin de cubrir gran parte de su espacio de trabajo, utilizando un soporte para fijar rígidamente el patrón en distintas alturas y orientaciones respecto al brazo de medida. Ejemplos de estos procedimientos para brazos de medida son la norma ASME B89.4.22 1 y la recomendación técnica VDI 2617_parte 9 publicadas en 2004 2 y 2009 respectivamente. Hoy en día estos documentos pueden servir como guía para determinar si un brazo articulado de medida cumple con los requerimientos metrológicos de un usuario y decidir su adquisición o su utilización dentro de los procesos de fabricación 3?5. Recientemente en el departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad de Sonora, el Laboratorio de Metrología del Centro de Asistencia Metrológica (CAM) ha obtenido la certificación de la ANSI-ASQ Nacional AcreditationBoard/ACLASS, relativos a los laboratorios de ensayos y calibraciones, la cual establece que el CAM cumple con los requerimientos de estándares internacionales de la norma ISO/IEC 17025:2005, que cuenta con un sistema de la calidad y es técnicamente competente y capaz de generar resultados válidos, lo que le permite brindar servicios de verificación y calibración de equipos de medida, así como realizar mediciones de geometrías complejas de piezas con los equipos de medición del CAM solicitadas por las industrias antes mencionadas. Sin embargo, el CAM carece de brazos articulados de medir por coordenadas, instrumento que le permitiría brindar servicios de medición de geometrías complejas y calibración así como tareas de ingeniería inversa altamente aplicables en las industrias antes mencionadas. Este instrumento permitiría además ofrecer servicios de capacitación para su uso en las industrias en función del tipo de medición que se desee realizar.

En este proyecto se propone la adquisición de un brazo articulado de medir por coordenadas para el Laboratorio del Centro de Asistencia Metrológica del Departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad de Sonora con el objetivo principal de apoyar la docencia e investigación en sus programas de Licenciatura y Posgrado por medio de la realización de tesis de licenciatura y posgrado del Departamento de Ingeniería Industrial. Se estudiarán los métodos y técnicas de verificación y optimización de parámetros actuales, con el objetivo de proponer un desarrollar e implementar un algoritmo de optimización de parámetros para reducir el error de medición cometido con el brazo de medida. Las tesis desarrolladas durante este proyecto tendrán relación con el estudio y propuesta de nuevas técnicas de verificación y algoritmos de optimización de parámetros de brazos articulados de medir por coordenadas con el fin de mejorar sus prestaciones dentro de las industrias regionales antes mencionadas. Para este fin, el CAM ha adquirido recientemente una barra patrón de esferas de 1950 milímetros que será utilizada como patrón en el proceso de intercomparación.

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