Evolución de la transmisión de datos de medición

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1 Boletín Técnico Febrero 2011 No. 16 Evolución de la transmisión de datos de medición En la gran mayoría de casos cuando se hacen mediciones es necesario registrar los resultados obtenidos para hacer un reporte de medición o aunque sea un elemento sencillo en el que solo se desea determinar su conformidad con la especificación, es conveniente guardar registro de los resultados obtenidos. Cuando las mediciones se hacen con el propósito de controlar un proceso de manufactura, es indispensable registrar una serie de datos, a partir de los cuales, luego son elaboradas gráficas de control o cálculos estadísticos, por ejemplo, valore promedio, máximo, mínimo, desviación estándar o índices de capacidad de proceso. En una etapa inicial, cuando solo son usados instrumentos analógico, se tiene que repetir una y otra vez el proceso de tomar el instrumento medir la pieza, poner aun lado el instrumento, tomar una pluma y registrar el resultado de la medición en un formato de papel. Posteriormente cuando suficiente número de datos es obtenido se procede a realizar los cálculos estadísticos necesarios y luego, si es necesario elaborar la gráfica de control respectiva. En todo este proceso, innumerables posibilidades de error aparecen en muchos casos y de cualquier modo, gran cantidad de tiempo es necesario para completar el proceso satisfactoriamente. Si se hace necesario implantar una acción correctiva en el proceso esta no es tan efectiva, dado que el tiempo transcurrido entre la toma de datos y el análisis de los mismos están muy desfasados. La aparición de instrumentos digitales electrónicos inicialmente de tipo de banco incluyeron la posibilidad de cálculo de algunos pocos parámetros estadísticos (véase la Figura 1), pero la necesidad de hacer gráficas a mano persistía. Luego se tuvo la posibilidad de transmitir mediante un cable los resultados de la medición a un pequeño procesador de datos, que contaba con una impresora (véase la Figura 2), en la que los resultados de la medición, los cálculos estadísticos histogramas y gráficas de control podrían ser elaboradas de manera sencilla con solo oprimir unas pocas teclas. CONTENIDO CONTENIDO Evolución de la transmisión Evolución de la transmisión de datos de medición Página 1 de datos de medición Página 1 La medición del acabado superficial La medición del acabado superficial Fácil o difícil? Página 8 Fácil o difícil? Página 8 Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. Oficinas de servicio: Naucalpan: ingenieria@mitutoyo.com.mx Monterrey: m3scmty@mitutoyo.co m.mx Aguascalientes: mitutoyoags@mitutoyo.com.mx Querétaro: mitutoyoqro@mitutoyo.com.mx Tijuana: Mitutoyotj@mitutoyo.com.mx Colaboradores de este número Ing. José Ramón Zeleny Vázquez Ing. Hugo D. Labastida Jiménez Ing. Héctor Ceballos Contreras 1

2 Cuando la cantidad de piezas medidas en una planta es pequeña esto puede funcionar sin embargo cuando se incrementa el número de piezas a medir y la cantidad de estaciones de trabajo se hace difícil para los responsables de la gestión de calidad reunir la información capturada en muchos diferentes procesadores de datos. Entonces, urge la necesidad de establecer redes de comunicación generalmente alámbricas que permitan capturar los datos en una computadora personal, ya sea desde los procesadores de datos o multiplexores (véase la Figura 3), capaces de mantener ordenados los datos obtenidos con diferentes instrumentos en diferentes áreas de una planta. Figura 1 Figura 2 Figura 3 Una vez almacenados los datos en una computadora estos pueden ser rápidamente procesados (véase la Figura 4) a través de software estadístico incluso en tiempo real para poder tomar acciones sobre los procesos oportunamente, y tener todos los datos disponibles para referencia futura. El uso de computadora portátil es también posible. Los datos pueden ser transmitidos vía un "input tool" o entrada directa a puerto USB (véase la Figura 5). La captura de datos puede ser también en una hoja de cálculo tal como EXCEL. Figura 4 Figura 5 2

3 Recientemente un sistema de transmisión inalámbrica de datos denominado U WAVE ha sido introducido por Mitutoyo, este sistema solo requiere el uso de un transmisor pequeño que es conectado a un instrumento, al oprimir el botón o tecla DATA los datos son enviados a un receptor que va conectado a una computadora personal en la que los datos pueden ser ordenados en una hoja de cálculo (véase la Figura 6). Esto disminuye enormemente grandes cantidades de cable requeridos con sistemas como los descritos antes (véase la Figura 7). U WAVE PAK es incluido en la adquisición de un transmisor. U-WAVE- T Tecla DATA U-WAVE-R Figura 6 3

4 Los cables dificultan el movimiento del dispositivo Figura 7 Dispositivo con indicadores Moviendo el dispositivo ligero a un lado Inalámbrico Pieza pesada Es posible mover libremente el dispositivo sin cables para hacer uso efectivo de U Wave Pieza 1 Pieza 2 PRÓXIMOS CURSOS Introducción a la Metrologia Dimensional Interpretación de Dibujo Técnico Metrología Dimensional 1 Metrología Dimensional 2 Control Estadístico del Proceso Calibración de Instrumentos Tolerancias Geométricas Norma ASME Y Tolerancias Geométricas con CMM Incertidumbre en Metrología Dimensional Análisis de Sistemas de Medición Aplicación de ISO en laboratorios de calibración Cualquiera de los cursos anteriores en sus instalaciones INSTITUTO DE METROLOGÍA MITUTOYO 10 Febrero Naucalpan $ más IVA 11 Febrero Naucalpan $ más IVA 28 de Marzo Querétaro Febrero Naucalpan $ más IVA Marzo Monterrey de Marzo Querétaro Febrero Naucalpan $ más IVA Abril Tijuana Febrero Naucalpan $ más IVA Febrero Naucalpan $ más IVA 28 Feb. 1-2 Marzo Naucalpan $ 6200 más IVA de Marzo Naucalpan $ más IVA de Marzo Naucalpan $ 6200 más IVA de Marzo Monterrey $ más IVA 31 de Marzo 01 Abril Naucalpan Abril Naucalpan Fechas de común acuerdo pedir cotización Informes e inscripciones: capacitacion@mitutoyo.com.mx Tel: (0155)

5 Diferentes cables de conexión entre instrumentos y transmisor están disponible para una variedad de instrumentos, incluyendo modelos antiguos mientras tengan la salida de datos Digimatic. Se cuenta con cables que conservan el nivel de protección IP con que cuenta el instrumento al que son conectados. Están disponibles transmisores con LED o Zumbido para confirmar la recepción del dato transmitido. Figura 8 Curso de Tolerancias Geométricas (GD&T) basado en la nueva norma ASME Y Después de 15 años la norma ASME sobre dimensionado y tolerado fue actualizada incluyendo diversas mejoras entre las que destacan la diferenciación de los modificadores de la condición de material cuando es aplicada a la tolerancia o a los datos llamando a esto ultimo frontera de máximo o mínimo material. Se introducen algunos símbolos nuevos incluyendo el de perfil desigualmente dispuesto y la aplicación de una zona de tolerancia no uniforme. Se usa el concepto de grados de libertad con relación al establecimiento de marcos de referencia dato. Se permite la aplicación de marcos de referencia dato personalizados y datos movibles. Se introduce el concepto de sistema coordenado con relación al marco de referencia dato. Se permite usar más segmentos en los marcos de control de elemento compuestos. Todo el material fue reacomodado en 9 secciones en vez de las 6 de la versión anterior. Para saber más: capacitacion@mitutoyo.com.mx Calibración de anillos patrón de 6 a 120 mm con máquina que incorpora una holo escala láser con resolución de 0,1 mm y repetibilidad de 0,2 mm SERVICIOS ACREDITADOS 5

6 El laboratorio de calibración de Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. ha instalado un equipo de medición de rugosidad para proporcionar a sus clientes usuarios servicio de calibración de patrones de rugosidad, así como, servicio de medición de rugosidad, ambos acreditados. De acuerdo con los requerimientos actuales de los sistemas de gestión de calidad, todos los equipos y patrones de medición, deben ser calibrados periódicamente y antes de usarlos cuando son nuevos. En muchos casos, los equipos de medición de rugosidad son calibrados de acuerdo con lo anterior, sin embargo, no ocurre lo mismo con los patrones. Los patrones de rugosidad son utilizados para determinar si, en un momento dado, es necesario ajustar la ganancia de los equipos, para verificaciones periódicas de los mismos y para la calibración de los rugosímetros. El servicio, ya esta disponible con ACREDITACIÓN a los patrones nacionales Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. a través de su departamento de ingeniería de servicio tiene disponible servicio de medición de piezas, para lo cual cuenta con variedad de equipo, tal como Máquinas de Medición por Coordenadas (CMM), equipo de medición por visión (QV, QS, QI), máquina de medición de redondez y otras características geométricas, equipo de medición de contorno (perfil), máquinas de medición de dureza, equipo de medición de rugosidad, comparadores ópticos y microscopios, lo cual permite una gran variedad de opciones para resolver eficientemente cualquier tipo de medición dimensional. Se requiere dibujo o modelo CAD o instrucciones detalladas de, que es lo que se desea medir para obtener una cotización y acordar tiempo de entrega. Este servicio se ofrece con trazabilidad a patrones nacionales de longitud. Se entrega reporte de medición. Incluye 20% de descuento en refacciones y en servicio de reparación durante la vigencia del contrato Prioridad en programación Sin gastos de viaje dentro de un radio de 50 km desde nuestros centros de servicio PAQUETES DE CALIBRACIÓN 3 equipos 10% 6 equipos 15% Más de 6 equipos 20% Uso de software de inspección original de Mitutoyo Condiciones sujetas a cambio sin previo aviso Cursos de software de medición Cursos sobre software especifico de medición tal como: QSPAK, FORMPAK, ROUNDPAK, QVPAK, SCANPAK, SURFPAK, MCOSMOS 1, CAT 1000P etc. están disponibles tanto en instalaciones del usuario como en nuestros centros de soluciones en Naucalpan, Monterrey, Tijuana y Querétaro. Informes: ingenieria@mitutoyo.com.mx esosa@mitutoyo.com.mx 6

7 Las aplicaciones del sistema inalámbrico de transmisión, ofrecen ventajas en diferentes situaciones, por ejemplo: la medición de piezas sobre una superficie plana de referencia o la medición de piezas grandes en las que los cables serían un inconveniente para una operación eficiente y hasta segura. Véanse las Figuras 9, 10 y 11. Figura 9 Figura 10 Figura 11 Hasta 100 unidades U WAVE T pueden ser registrados con una unidad U_WAVE R y hasta 16 unidades U Wave R pueden ser conectadas vía un hub disponible comercialmente. El intervalo máximo de comunicación confiable es aproximadamente 20 m, aún cuando múltiples unidades U WAVE R sean usadas dentro del intervalo de 20 mm, no ocurre interferencia, dado que se usa un número de identificación ID (00 a 99) es asignado a cada unidad. Interferencia de la señal de radio entre unidades U WAVE R también puede ser evitada estableciendo diferentes frecuencias seleccionadas de entre 15 bandas). Debido a que diferentes frecuencias son usadas, interferencia de radio no ocurre aun cuando múltiples dispositivos son usados en el mismo intervalo de comunicación Un número de cuatro dígitos se usa como ID El costo de un sistema inalámbrico termina siendo mas bajo que uno con cables utilizando multiplexores. El operador recibe indicación cuando el dato es transmitido correctamente vía zumbador y/o LED, puede cancelar fácilmente un dato transmitido erróneamente y se pueden acomodar fácilmente los datos en la hoja de Excel, block de notas u otro formato que acepte datos de valor numérico. Aunque se han ido desarrollando a través del tiempo las diversas formas de manejo de datos, la mayoría de ellas están disponibles hoy en día, pudiéndose seleccionar la más conveniente para cada aplicación en cada compañía. Si esta interesado en una demostración de este sistema solo tiene contactar a su distribuidor autorizado quien le orientará sobre la mejor solución para sus necesidades de medición. 7

8 La medición del acabado superficial FÁCIL O DIFÍCIL? La verificación del acabado superficial, resultaba fácil cuando sólo se trataba de comparar la pieza maquinada con un patrón viso táctil para determinar si el acabado superficial era aceptable. Cuando los primeros rugosímetros aparecieron en el mercado, el parámetro Ra se utilizó ampliamente; sin embargo, otros parámetros como el Rq, Ry y Rz también se utilizaron. Con el paso del tiempo los parámetros se han ido multiplicando haciéndose difícil su medición dado que se requiere contar con un rugosímetro capaz de medir el parámetro deseado. En la actualidad, es posible encontrar rugosímetros portátiles capaces de dar hasta 19 parámetros diferentes, utilizando diferentes normas, valores de cut off y longitudes de evaluación La medición de rugosidad es fácil si se tiene el rugosímetro capaz de medir el parámetro deseado con las condiciones especificadas. La medición de rugosidad se torna difícil cuando un cliente y su proveedor al medir las mismas piezas encuentran valores diferentes. Porqué ocurre esto?. Las definiciones de algunos parámetros han cambiado a través del tiempo, algunas normas han cambiado la designación del parámetro. Por ejemplo, Ra antes se denominaba CLA y anteriormente AA Qué hacer?. En caso de tener problemas estudie el manual de operación para aclarar como se define y se llama un parámetro particular en el rugosímetro que está utilizando, pida a su proveedor o cliente hacer un análisis similar; están usando la misma norma ISO? o uno la calcula con la edición anterior de la norma y otro con la definición actual. Los rugosímetros actuales pueden calcular, en algunos casos los parámetros de acuerdo con la versión actual de la norma y con la versión anterior, indudablemente los rugosímetros antiguos, sólo lo hacen con la versión anterior. Por ejemplo, si se encuentra una especificación de rugosidad con el parámetro Rz a cual parámetro Rz se refiere?. La vieja versión ISO que promedia la distancia entre los 5 picos más altos y los 5 valles más profundos, basándose en un perfil sin filtrar. La vieja versión DIN, que es ahora, la nueva versión ISO/ASME, un promedio de distancias entre picos y valles máximos en 5 longitudes de muestreo, basándose en un perfil de rugosidad. Ry en ISO 4287:1984 es ahora Rz en ISO 4287: La reciente versión japonesa (JIS) Rz de 10 puntos que promedia la distancia entre los 5 picos más altos y los 5 valles más profundos basándose en un perfil de rugosidad. Debe tenerse cuidado cuando se mide la rugosidad, por ejemplo, cuando un ingeniero de producto, un maquinista y un inspector, entran en contacto con la especificación de un componente; ellos, no necesariamente saben que parámetro utilizar. El ingeniero puede escribir una especificación basada en una norma antigua o actual. El maquinista puede estar trabajando con un dibujo, documento o especificación técnica vieja o nueva. La especificación pudo haber sido producida en un departamento de diseño/desarrollo operando bajo diferentes normas nacionales o internacionales. Finalmente el instrumento de medición puede incorporar alguno o varios algoritmos en el software bajo el mismo o diferentes nombres. El potencial de error es, por lo tanto, considerable. Los usuarios de instrumentos de medición deben estar conscientes de esto y hacer los pasos necesarios para clarificar lo que se desea medir entonces, la operación de medición con el rugosímetro apropiado es fácil, Para evitar ambigüedad en la especificación, debe indicarse la información completa en los dibujos. Por ejemplo, si existe sólo un límite superior de la especificación, o si también existe un límite inferior de la especificación, que tipo de filtro debe utilizarse, la longitud de muestreo, la longitud de evaluación, si el parámetro a calcular es de la curva P o R o de alguna de ondulación, que proceso de manufactura se emplea para lograr el acabado superficial deseado, de que tipo son las marcas producidas por el proceso de manufactura, si se va a remover material o no para lograr el acabado superficial deseado. Para una manera simbólica de representar la especificación del acabado superficial es necesario referirse a ISO 1302:2000. La medición del acabado superficial ha cobrado mucha importancia en los últimos años, dado que impacta la vida útil de las superficies ensamblantes, diferentes acabados superficiales darán diferente resistencia a la fatiga en partes esforzadas en forma cíclica. Una superficie con picos grandes tendrá menos área de contacto y se desgastará más rápidamente que una superficie con picos pequeños (superficie más lisa). En superficies de contacto que se deslizan, es necesario que una capa de lubricante se mantenga entre ellas para evitar el contacto directo entre metales que causa un rápido desgaste. En caso de recubrimiento, la adherencia s e t o r n a i m p o r t a n t e. A través de nuestro curso de Medición del acabado superficial para Verificación Geométrica de Producto conocerá más acerca de este tema. Solicite informes capacitacion@mitutoyo.com.mx