Tecnologas de Inspeccin

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Tecnologías de Inspección
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• Tecnologías modernas de inspección
• Las tecnologías basadas en computadoras permiten
  que la inspección sea automatizada, haciendo el
  proceso sumamente más económico.

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Metrología de Inspección

• La medición es un procedimiento en el cual una
  cantidad desconocida es
• comparada a un estándar conocido, utilizando un
  sistema de unidades
• aceptado y consistente.
• Se involucran mediciones de
• Longitud.
• Fuerza.
• Tensión.
• La METROLOGÍA es la ciencia de la medición.
  Involucra 7 cantidades básicas
• Longitud.
• Masa.
• Tiempo.
• Corriente Eléctrica.
• Temperatura.
• Intensidad Luminosa.
• Materia.

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Metrología de Inspección

• De las cantidades mencionadas, se derivan otras
  cantidades físicas como
• Área.
• Volumen.
• Velocidad.
• Aceleración.
• Fuerza.
• Voltaje.
• Energía, etc.
• En la metrología de manufactura, lo que queremos
  medir del producto es su
• Longitud, anchura, profundidad, diámetro, dureza,
  rugosidad de superficie, etc.

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Características deseables en los instrumentos de
medición

• Precisión y nivel de certeza.
• Velocidad de Respuesta.
• Rango de Operación.
• Bajo costo.

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Intrumentos Análogos VS Digitales

• Análogos La señal de salida de instrumento
• cambia continuamente con la variable que está
  siendo medida. Debido a esta variación, los
  valores obtenidos oscilan en un rango de
  operación. La señal de salida más común es el
  voltaje.

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Instrumentos Análogos VS Digitales

• Digitales Asume un número discreto de valores
  incrementales que corresponden a la cantidad que
  está siendo medida. El número posible de valores
  es finito.
• La señal digital consiste de un grupo de bits en
  paralelo, o una serie de pulsos que pueden ser
  contados.
• Cuando los bits en paralelo son usados, el número
  posible de valores se determina
• n0 2B
• y la resolución (detección de la más mínima
  variación)
• MR L / (2B 1)

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• Los instrumentos digitales se utilizan mucho para
  fines
• industriales por dos razones
• La facilidad con la que pueden ser leídos como
  instrumentos.
• La capacidad de interactuar directamente con las
  computadoras sin necesidad de convertidores de
  señal.
• Calibración El instrumento se checa contra un
  estándar
• conocido. Una vez que el instrumento ha sido
  calibrado, éste
• debe ser estable. Es decir, retener la
  calibración por un período
• de tiempo razonable.

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Tabla de Unidades Estándar
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Inspección de contacto VS inspección de NO
contacto
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Técnicas convencionales de medición

• Los dispositivos de medición tiempo
  información
• Gages - tiempo - información

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Instrumentos Convencionales de Medición Regla
de acero Mide dimensiones lineales. Vernier
Esta formado de dos patitas que miden la
distancia entre dos puntos de un
objeto. Micrómetro Mide distancias muy pequeñas
entre dos puntos de un objeto. Indicador de
Disco Convierte y amplifica el movimiento lineal
del puntero en rotación del indicador del disco.
Se usa para medir qué tan recto está un objeto,
qué tan plano, qué tan cuadrado o qué tan
redondo. Gages Checan la variabilidad en la
medición, e indican si los valores caen dentro
de Los rangos de tolerancia o no. Protactor
Mide ángulos.
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Máquinas de medición por coordenadas
Metrología por coordenadas Mide la forma y
dimensión de una pieza, y compara los valores
obtenidos con los valores ideales para esa pieza,
establecidos por un estándar. Una máquina de
medición por coordenadas (CMM), es un sistema
electromecánico diseñado para realizar metrología
por coordenadas.
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Construcción de Máquinas de medición por
coordenadas

• La construcción depende de la herramienta y de la
  estructura mecánica
• Herramientas con terminaciones hechas
  regularmente de óxido de aluminio (alta dureza
  mínima inercia).
• Estructura mecánica es la que se encarga del
  desplazamiento de la herramienta.

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Ejemplo

• Se tiene una dimensión L que va a ser medida. La
  dimensión es alineada a el eje x, es decir, las
  medidas se realizarán sólo en ese eje. Cuando la
  herramienta es movida hacia la izquierda se hace
  contacto en x 68.93. Cuando la herramienta es
  movida al lado opuesto hace contacto en
• x 137.44. La terminación de la herramienta
  es de 3 mm de diámetro. Cuanto mide L?

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Ejemplo

• X1 68.93 1.50 70.43 mm
• X2 137.44 1.50 135.94 mm
• L x1 x2 135.97 70.43 65.51 mm

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Operación y programación

• Operación
• Controles
• Manejo manual herramienta es posicionada
  manualmente en la pieza a medir.
• Manejo manual con procesamiento de datos por
  computadora Cálculos para evaluar la pieza,
  conversiones de unidades, ángulos.
• Control directo por computadora se programan las
  coordenadas, se hacen cálculos automáticamente.

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Operación y programación

• Programación
• Manual el operador va guiando la herramienta por
  las coordenadas a ser inspeccionadas en cierta
  secuencia y al realizarse la secuencia se van
  grabando en memoria.
• Programación en estado desconectado Se bajan los
  puntos al control y de allí se ejecutan

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Software de CMM

• Software Base (mínimos programas básicos)
• Calibración de herramienta Define parámetros
  básicos como radios y posiciones).
• Sistema de definición de parte coordenada
  software que permite la alineación automática de
  la herramienta a la pieza.
• Construcción de la función geométrica software
  que evalúa si ciertas formas geométricas de la
  pieza requieren más puntos a ser grabados.
• Análisis de tolerancia compara las medidas con
  estándares previamente especificados
• Software de post-inspección.
• Análisis estadístico.
• Representación gráfica de los datos.
• Ingeniería de reversa y aplicación específica de
  software construye modelos a partir de piezas ya
  existentes con sólo tomar medidas de la
  superficie de la pieza.

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EJEMPLO

• Computando una dimensión lineal
• Las coordenadas de los dos extremos de cierta
  longitud de un componente maquinado ha sido
  medido por un CMM. Las coordenadas del primer
  extremo son (23.47, 48.11, 0.25) y las del lado
  opuesto son (73.52, 21.70, 60.38). Las unidades
  son milímetros. Las coordenadas dadas han sido
  corregidas por el radio de la herramienta.
  Determine la longitud que va a ser computada por
  el software de CMM.

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EJEMPLO

• Ec L - (x2 - x1) ² (y2 y1) ² (z2 -z1)
  ² ½
• L - (23.47 73.52) ² (48.11 21.70) ²
  (0.25 60.38) ² ½ 82.57 mm

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Aplicaciones

• Algunos inspectores desempeñan operaciones de
  inspección manual repetitiva.
• Inspección de post-proceso.
• Medidas de funciones geométricas requiriendo
  puntos de contacto múltiple.
• Inspección múltiple se requiere si las partes son
  inspeccionadas manualmente.
• Parte geométrica compleja.
• Gran variedad de partes a ser inspeccionadas.
• Repetición de órdenes.

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Ventajas

• Inspección de tiempo de ciclo reducido.
• Flexibilidad.
• Errores de operador reducidos.
• Calidad y precisión.
• Disminución de múltiples arreglos.

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Medida de la superficie

• Las medidas de la superficie se utilizan para
  medir la aspereza de la misma, se utiliza una
  herramienta cónica con un radio aproximado de
  0.005
• Instrumentos de estilo
• - Dispositivos de perfil (utilizan únicamente
• un plano como referencia nominal)
• - Dispositivos promedio (reducen las
  desviaciones verticales a un sólo valor de
  aspereza de superficie ya que la aspereza es el
  promedio de las desviaciones verticales en una
  superficie específica)

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Visión de la máquina

• Definición. Es la adquisición de datos de imagen
  determinado por un proceso de interpretación de
  estos datos.
• Digitalización y adquisición de imagen.
• Tipos de cámaras
• Vidicon estilo televisión ( a través de una
  superficie fotoconductiva)
• de estado sólido (enfocan la imagen en 2
  dimensiones )

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Procesamiento y análisis de la imagen

• Segmentación separa por regiones de imagen de
  interés.
• Por contrastes convierte los niveles de
  intensidad de los pixeles a sistema binario
  representado por blanco o negro.
• Detección de esquinas se encarga de visualizar
  cuales son los límites de la pieza.

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Otros métodos de inspección óptica

• Sistema de escaneado láser.
• Dispositivos de arreglos lineales es por pixeles
  pero en una dimensión en lugar de dos, es un
  arreglo de pixeles.
• Técnicas de triangulación óptica está basada en
  relaciones trigonométricas. Una triangulación es
  la distancia de un objeto a 2 puntos ya
  conocidos.

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Técnicas de inspección no óptica

• Técnicas de campo eléctrico.
• Técnicas de Radiación.
• Métodos de inspección ultrasónicos.