Determinar la posición y orientación de la esfera de referencia es de los primeros pasos previo a calibrar los palpadores y su correcta definición ayuda a evitar colisiones.
Esfera de referencia
La esfera es el elemento de referencia que permite realizar el proceso de calibración. La cual tiene una superficie altamente precisa, de forma esférica, y generalmente está hecha de material rígido, como acero o cerámica. La esfera debe de contar con un certificado de calibración que valide su diámetro y características geométricas, para garantizar su precisión y trazabilidad.
Para cualquier software de medición tiene la misma función, pero cambia la información requerida para darla de alta en el software, los datos principales que se deben ingresar por lo regular involucran:
- Diámetro o radio de la esfera
- Diámetro o radio del vástago
- Información sobre la orientación de la esfera
De los datos con mayor discrepancia, es la forma en la que determina la orientación de la esfera, la cual puede cambiar mucho dependiendo del palpador a calibrar. Los softwares pueden usar la información de los ángulos o vectores, pero tienen variaciones en la interpretación.
Orientación de la esfera de referencia
En el caso de softwares como Polyworks y PC-DMIS, la información de la orientación de la esfera debe de estar dada por los vectores (i,j,k), que se calculan mediante el ángulo de rotación e inclinación de la esfera y su vástago, donde los ángulos son apreciables mirando de forma frontal la CMM y desde la parte superior.
El primer ángulo, de la inclinación y que corresponde a 45° en la imagen, es desde el eje Z+ en dirección al eje X. El segundo ángulo, de rotación y tiene el valor de 90°, inicia desde X+ hacia Y. Para calcular los vectores considerando los ángulos seguir las formulas:
- I = cos (ángulo +X) * sin (ángulo +Z)
- J = sin (ángulo +X) * sin (ángulo +Z)
- K = cos (ángulo +Z)
Para el ejemplo, el resultado es:
- I = cos (90°) * sin (45°) = 0
- J = sin (90°) * sin (45°) = 0.7071
- K = cos (45°) = 0.7071
Posteriormente se carga la información en el software, ejemplo desde Polyworks.
Desde Polyworks se muestra la simulación de la posición de la esfera, que ayuda a validar si la información esta correcta. Cabe recordar que cada vez que se mueve de ubicación o posición la esfera, es necesario validar la orientación previamente antes de referénciala nuevamente.
