Recommendation vs Requirement
2. Matrix Requirement: Mitigation
La certificación de las prestaciones metrológicas de las máquinas de medición por coordenadas está regulada por normativas internacionales que garantizan a los usuarios la conformidad del producto adquirido con los estándares definidos por las comisiones de reglamentación en las que participan fabricantes, usuarios y autoridades de certificación.
En los últimos años la ISO 10360 ha sido el estándar más importante, con una mayor difusión. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO) es una federación mundial de organismos de estandarización nacionales. Los Estándares Internacionales los redactan comités técnicos.
La ISO 10360 regula las pruebas de aceptación y la verificación de las prestaciones de las máquinas de medición por coordenadas, conocidas como MMC.
El conjunto de las normas ISO 10360 define los criterios de aceptación y de reverificación de las máquinas de medición y las adoptan las autoridades nacionales europeas de estandarización.
Consta de varias partes, cada una se encarga de tests y pruebas específicas: - Parte 1: Vocabulario.
- Parte 2: MMC para medir dimensiones lineares. - Parte 3: MMC con cuatro ejes y mesa giratoria.
- Parte 4: MMC con funciones de medición por digitalización.
- Parte 5: MMC con sistemas de toma de datos con múltiples puntas. Además de este conjunto de normas específicas acerca de las máquinas de medición por coordenadas, también se ha tenido en cuenta las siguientes normas en cuanto a seguridad general de máquinas:
- UNE-EN 13861:2011 - Seguridad de las máquinas. Guía para la aplicación de las normas sobre ergonomía al diseño de máquinas.
- UNE-EN ISO 12100:2012 - Seguridad de las máquinas. Principios generales para el diseño. Evaluación del riesgo y reducción del riesgo.
- Directiva de Seguridad de Máquinas 2006/42/CE
- UNE-EN 954-1 - Seguridad de las máquinas. Partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad. Parte 1: Principios generales para el diseño.
- UNE-EN 981 - Seguridad de las máquinas. Sistema de señales de peligro y de información auditivas y visuales.
- Directiva de Baja Tensión 2006/95/CE. - Certificación de calidad ISO 9001.
- Certificación ISO 14001 sobre el sistema de gestión medioambiental. - Ley 31/1995 del 8 de noviembre, prevención de riesgos laborales.
- Real Decreto 1338/1984 del 4 de julio, medidas de seguridad en entidades y emplazamientos públicos y privados.
Esta relación de normas se encuentra incluida también en el apartado 2.2.- Normativa aplicable del pliego de condiciones.
9.- Conclusiones
En las primeras fases del proyecto, principalmente en la etapa conceptual, se planteó la posibilidad de nuevos conceptos de máquina de medición por coordenadas que incluyeran palpadores sin contacto o incluso cortinas láser que pudieran eliminar movimientos y simplificar la parte mecánica del producto; sin embargo, el objetivo era reducir al máximo el coste y estos elementos láser suponían un gasto inasumible, por lo que se optó por un modelo más convencional. La fase conceptual sirvió también para focalizar en cuanto a relación calidad-precio y se planteó el uso de elementos y piezas de diseño propio mucho más económicos y empleando procesos de fabricación innovadores (impresión 3D).
Otro aspecto planteado inicialmente fue la posibilidad no sólo de realizar mediciones de las piezas para su control dimensional, sino además extraer una nube de puntos con la que poder formar un archivo CAD tras su correspondiente postprocesado. Tras las primeras investigaciones y estudio de mercado para conocer a fondo toda la tecnología que rodea este tipo de máquinas y gracias a la experiencia propia adquirida en el sector de la metrología, esto se descartó ante la imposibilidad de obtener una nube de puntos suficiente mediante el palpado de piezas.
Estructuralmente la máquina ha ido evolucionando principalmente en la zona del puente móvil (ya que la estructura base junto con los soportes de la mesa fueron validados por su rigidez y resistencia desde el primer momento). Desde una forma muy sencilla con tan sólo una varilla vertical de apoyo hasta la forma final, con el conjunto de 3 varillas en forma piramidal junto con la estructura rígida de soporte. Se ha logrado aumentar la resistencia mediante elementos sencillos y ya empleados en otras zonas de la máquina y sin sobrecargar el conjunto. Los análisis mecánicos han sido satisfactorios en todas sus facetas, tanto los realizados teóricamente mediante cálculos como los análisis MEF. El diseño de transmisiones y guiado de la máquina ha resultado bastante sencillo gracias a toda la información encontrada acerca de las impresoras 3D, producto que comparte muchas similitudes con esta máquina. Mediante catálogos y páginas web especializadas se han localizado y dimensionado todos sus elementos.
En cuanto al sistema de control se ha incluido un conjunto de dos placas (Arduino + CNC) que permiten un procesado de datos mucho más rápido, aliviando de carga a la única placa Arduino planteada inicialmente. Los sensores fin de carrera y de aviso prácticamente impiden cualquier accidente que derive en una rotura del palpador o de otro elemento, en condiciones de uso normales. Los grafcets de control muestran un uso básico de la máquina y sirven de forma teórica, ya que como se ha explicado previamente ésta se controlaría desde el software especializado en el ordenador.
Debido a que es un producto que no conlleva riesgos intrínsecos por su tipología, puesto que no es una máquina encargada de procesar ningún tipo de material, las medidas de seguridad necesarias han sido básicas: protección de cables, dos carcasas para ocultar componentes electrónicos, botón marcha-paro y una serie de advertencias e instrucciones de uso. Para el espacio de trabajo sólo se ha restringido la altura de la mesa donde esté colocada, ya que tan sólo hay un elemento de interacción usuario-máquina (el joystick).
Como conclusión general del proyecto, se ha logrado diseñar una máquina de medición por coordenadas que cumple los requisitos en cuanto a relación precisión-costes, que puede usarse en un entorno académico o de taller a nivel usuario de forma sencilla e intuitiva. Se ha probado tanto su viabilidad técnica en cuanto a mecanismos que la componen, resistencia de materiales y sistema de control, y económicamente es un producto que podría ser competitivo en un mercado que no está muy desarrollado todavía.