Microm: un nuevo concepto de monitorización

La creciente demanda de componentes de precisión ha dado lugar a un notable aumento del esfuerzo internacional de investigación con objeto de encontrar nuevos sistemas de monitorización más eficientes y precisos. El presente artículo da respuesta a estas necesidades, a través del desarrollo de un novedoso sistema de monitorizado denominado MICROM (Machine Impedance Change based Robust On-line Method). El principio físico en el que se basa el sistema parte de la evidencia de que, por una parte, el eje de rotación y la parte estacionaria de cualquier cabezal de una máquina herramienta se comporta como un condensador eléctrico cuando se emplean señales de alta frecuencia (típicamente en el rango de 3-50 MHz), y además, que la estructura de la máquina en este rango de frecuencias presenta variaciones de impedancia.

MICROM permite en esencia detectar de una manera muy rápida, precisa y fiable el contacto entre la pieza y la herramienta o la estructura de la máquina. de este modo, el sistema permite entre otras funcionalidades, detectar en tiempo real colisiones de máquina, utilizar la propia herramienta como sonda para tomar referencias, mejorar los ciclos predefinidos, incrementar la productividad mediante roturas de herramienta en aplicaciones micro.

Funcionalidades

• Detección de colisiones. MICROM detecta el impacto entre el cabezal y la estructura de la máquina en menos de 5sg, lo que reduce significativamente los daños ocasionados a la máquina.
• Detección de roturas de herramientas. el sistema es capaz de detectar roturas súbitas de herramienta independientemente de la lubricación empleada, los parámetros del proceso o el diámetro de la herramienta. La única limitación reside en que tanto la pieza como el substrato de la herramienta deben ser conductores, no importando si ésta se encuentra recubierta o sin recubrir. Esta funcionalidad es especialmente útil en entornos muy automatizados y en procesos de microfabricación.
• Palpado mediante sonda conductora. en este caso, la ventaja reside en que el sistema no requiere superar un umbral mínimo de fuerzas o deformaciones, característico de las sondas comerciales. en consecuencia, se consiguen precisiones superiores a las sondas de contacto existentes en la actualidad.
• Nuevo concepto de palpado con herramienta. Gracias al tiempo de respuesta de MICROM, es posible emplear la herramienta como sonda, realizándose la toma de referencias en condiciones de trabajo reales, sin necesidad de parar la rotación del cabezal antes del palpado.
• Mecanizado relativo. Haciendo uso de la funcionalidad anterior, es posible combinar las fases de palpado y mecanziado en una única operación. De este modo, se evita la aparición de errores originados por la dilatación térmica del cabezal, uno de los problemas más comunes en mecanziado de alta precisión. Además, se reduce el tiempo de ciclo y se disminuyen los costes de mecanizado.
• Ciclos inteligentes. MICROM permite mejorar los ciclos de mecanziado mediante la integración en el mismo de las funcionalidades de detección de colisiones, palpación de la superficie y rotura de herramientas.