/ ALINEACIÓN DE PIEZAS Figura 1. Ejemplo del proceso de alineación manual de una pieza en bruto: cálculos para el posicionamiento de la pieza (derecha) y medición y marcado de referencias (izquierda). utilizando herramientas manuales para la medición de altu- radas en este trabajo, con piezas provenientes de fundición ras (figura 1). La caracterización de la pieza se realiza hasta 5 m de longitud, el exceso de material considerado comparando patrones de diferentes alturas con las dimen- en el diseño puede fácilmente alcanzar los 20 mm. En ese siones de la pieza final (Figura 1, izquierda). Comparando caso, la precisión aceptable para el sistema de alinea- las dimensiones medidas con la geometría de pieza dise- miento rondaría entre 3 y 5 mm. ñada a mecanizar (definida en planos, ficheros CAD, etc.), Actualmente ya existen métodos portables disponibles en el se marcan punto de referencia sobre la pieza (Figura 1, mercado para la caracterización de piezas en bruto. Entre derecha) y se calcula su posición óptima en coordenadas las soluciones posibles están el escaneo estereométrico y máquina de forma que sirvan de fiduciales de referencia en el láser radar. Mediante ambos métodos se puede obtener la alineación de la pieza. una representación de la pieza en 3D con una precisión Tras el control geométrico de la pieza en bruto y el marcado aceptable. Algunas de las limitaciones que presentan estas de referencias sobre pieza, el posicionamiento de la pieza soluciones son debidas a la gran cantidad de información en máquina es el segundo y último paso antes de empezar generada para la caracterización de componentes de gran- el proceso de mecanizado. En este paso se miden las coor- des dimensiones. El procesamiento de la información de denadas máquina en la que se sitúan los puntos de referen- toda la pieza, y la necesidad de definir manualmente qué cia marcados en la pieza, ya sea con un palpador o con la superficie medida tiene que ser comparada con las dimen- propia herramienta de la máquina. De acuerdo a la desvia- siones de la pieza diseñada puede suponer un gran ción entre su posición real y su posición óptima deseada, se esfuerzo, fuera del alcance para un trabajador no cualifi- determinan las correcciones de alineación necesarias. El cado. Teniendo en cuenta que para el posicionamiento de la proceso es iterativo hasta comprobar un posicionamiento pieza las superficies a tener en cuenta son sólo las superfi- preciso en máquina de los marcadores de referencia, resul- cies que se van a mecanizar, las soluciones mencionadas tando en un proceso altamente ineficiente y con elevado anteriormente suponen un sobre-esfuerzo y por tanto se coste de disponibilidad de máquina. rechazaron para el sistema desarrollado. A la vista del coste y la dificultad que supone el proceso de Para la medición de puntos específicos de pieza los méto- alineación de una pieza en bruto, se identificó la oportunidad dos más relevantes son el láser tracker y la fotogrametría. de desarrollar un nuevo método. El objetivo era desarrollar En este caso se optó por la fotogrametría, debido a su bajo un sistema para caracterizar piezas de gran tamaño coste y simplicidad que presentaba. La precisión que se mediante herramientas de medición ‘portátiles’ (no obtiene mediante las mediciones fotogramétricas está en MMCs), y al mismo tiempo, un sistema que facilitara la el orden de 1/5.000 de 1/10.000 del tamaño de la pieza, alineación final de pieza en la máquina herramienta. Otro suficiente para las especificaciones requeridas en el de los objetivos definidos era que el proceso de alineación presente trabajo. pudiera ser ejecutado por cualquier operario sin la nece- sidad de tener conocimientos acerca del proceso, avanzado hacia un proceso de alineación de máximo nivel de auto- Existen varios métodos automáticos para posicionar la pieza matización y mínima dependencia a interpretación subje- en bruto. Cuypers et al. presentan métodos alternativos al tiva sujeta a error humano. Con respecto a la precisión uso de MMC-s ‘virtuales’ para la medición de piezas de gran requerida en el proceso de alineación, es necesario empe- tamaño [1]. Uno de los casos prácticos que presenta es la zar por considerar el sobrematerial medio de la pieza a ser medición de una caja de cambios previa a su alineación en mecanizada. Para piezas mecanosoldadas de gran tamaño máquina. En este caso, se utilizó un método de triangula- se puede considerar un exceso de material de 5 mm en el ción, el cual se comparó con un sistema de proyección de diseño. En este caso, se debería de aceptar una precisión patrones (escaneado). El segundo método resultó ser total de alienación de 1 mm. En las aplicaciones conside- mucho más costoso en cuanto a tiempo. / 25 1.2. Estado del arte