Articulo de referencia

Indicador digital

DRO que proporciona una pantalla de tres ejes con calculadora de círculo primitivo, conversión de diámetro/radio, alternancia entre absoluto e incremental y alternancia entre pu...

DRO que proporciona una pantalla de tres ejes con calculadora de círculo primitivo, conversión de diámetro/radio, alternancia entre absoluto e incremental y alternancia entre pulgadas y sistema métrico.

Un indicador digital de posición ( DRO , por sus siglas en inglés) es una pantalla numérica, generalmente con un teclado integrado y algún medio de representación numérica. Su ordenador integrado lee las señales generadas por codificadores lineales o (con menos frecuencia) codificadores rotativos instalados para rastrear los ejes de la máquina, utilizando estas mediciones para controlar y mostrar al operador de la máquina la posición de la pieza de trabajo (por ejemplo, fresadoras) o la posición de la herramienta (tornos, rectificadoras, etc.) en el espacio.

En la jerga de los talleres mecánicos, el sistema completo de lectura digital (que consta de un ordenador, codificadores de posición de ejes y una pantalla numérica) se conoce por el acrónimo DRO . Este sistema se instala habitualmente en las máquinas de los talleres actuales, especialmente en las de metalurgia: tornos, rectificadoras cilíndricas, fresadoras, rectificadoras de superficies, mandrinadoras y otras máquinas herramienta, para que el operario pueda trabajar con mayor rapidez y precisión. El uso de los DRO no se limita a las máquinas de operación manual. Las máquinas CNC suelen poder configurarse para operación manual, y en este caso se simula un DRO en su panel de control.

Unidad de visualización (ordenador)

Varias pantallas de 7 segmentos , o una pantalla LCD en los modelos más caros, muestran la posición de cada eje de la máquina. Los sistemas de tres ejes, que incluyen los ejes X, Y y Z, son comunes en las fresadoras; estos, junto con los ejes U y W, se utilizan en centros de mecanizado vertical de 5 ejes altamente sofisticados. Los tornos o rectificadoras cilíndricas suelen usar solo los ejes X y Z, mientras que una rectificadora de superficies puede usar solo el eje Z.

Funciones estándar comunes en un DRO (indicador de posición digital)

Los DRO (lectores digitales de posición) ofrecen una gran funcionalidad, permitiendo el cálculo de operaciones comunes. La siguiente lista se extrajo del manual de usuario de un producto de un fabricante de lectores digitales:

  • Intercambio entre el sistema imperial (pulgadas) y el sistema métrico.
  • Función "1/2": toma el valor de un eje y lo divide por dos; se utiliza para encontrar el centro de una pieza de trabajo.
  • Dimensiones preestablecidas: los valores de los ejes se pueden introducir directamente y se utilizan para que coincidan con el valor medido.
  • Modos absoluto o incremental: la posición de una característica dada en un plano se da mediante uno de dos métodos:
    • Absoluto: lo que significa que la coordenada es relativa al cero absoluto de la pieza (normalmente una de sus esquinas o su centro).
    • Relativo: significa que la coordenada se refiere a alguna otra característica, generalmente la última que se mecanizó.
  • Agujeros para pernos: perforación o mandrinado de varios agujeros a lo largo de un arco sin utilizar una mesa giratoria .
  • Planos inclinados: calcular un corte o una serie de agujeros a través de un plano inclinado o diagonal.
  • Memoria: almacena cientos o miles de puntos.
  • Calculadora: a menudo se incluye una calculadora científica .

Codificadores lineales

Todos los codificadores tienen una escala que se acopla a la parte móvil (la mesa, el carro, la rodilla o el husillo) y un lector que se acopla a la parte fija. Todos son susceptibles de sufrir daños por impacto, por lo que deben protegerse con una cubierta metálica.

balanzas de vidrio

Fabricado con tiras de vidrio de alta calidad con marcas grabadas uniformemente, como las de una regla, pero muy pequeñas (normalmente separadas por 5 μm, aunque en algunos casos pueden ser menores, como 1 μm para el carro transversal de un torno). Dos sensores ópticos ( fototransistores o fotodiodos ) se colocan muy cerca uno del otro para formar un codificador incremental lineal . Cuando el eje de la máquina se mueve, las marcas oscuras se desplazan bajo los codificadores ópticos, activándolos sucesivamente. Si el movimiento es, por ejemplo, de izquierda a derecha, el codificador A se activa primero y el B después. Así, el ordenador sabe que la escala se ha movido 5 μm a la derecha. Y, si el codificador B se activa primero y el A lo hace después, el ordenador sabe que el movimiento fue en la dirección opuesta.

Los modelos comerciales están alojados en una carcasa de aluminio con protección de goma en el lateral donde se desliza el codificador. Se utilizan principalmente donde se requiere protección contra refrigerante y virutas, o donde  se necesita una resolución de 5 μm (0,0002 pulgadas) o superior (rectificadoras de superficie).

básculas electrónicas

En lugar de vidrio, se utiliza un circuito impreso en una regla de acero inoxidable para activar al menos dos sensores microelectrónicos de efecto Hall . La resolución está limitada a 10 μm (0,0005  pulgadas), pero no se requiere protección contra el refrigerante ni las partículas que puedan salir disparadas. Estas escalas son muy resistentes a los contaminantes y residuos cotidianos del taller. Las escalas electrónicas son mucho más económicas que sus contrapartes de vidrio.

Existen básculas electrónicas con pantallas integradas para que puedan utilizarse de forma independiente.

balanza de bolas

Las básculas de bolas fabricadas por Newall utilizan un campo electromagnético para rastrear rodamientos de bolas dentro de un tubo. Se comercializan bajo las marcas Spherosyn y Microsyn. Solo funcionan con los lectores de coordenadas digitales (DRO) de Newall.

escalas magnéticas

Las básculas magnéticas utilizan una tira magnética integrada para registrar la posición. Entre sus ventajas se incluyen su resistencia al refrigerante y al polvo. Una característica única de las básculas magnéticas es la posibilidad de cortarlas o acortarlas a la longitud deseada.

básculas de cremallera y engranajes

Estos modelos utilizan una cremallera (una tira metálica dentada) que engrana con un engranaje que hace girar un codificador rotatorio. La precisión declarada es de 0,002  pulgadas por pie, aunque los usuarios suelen reportar que es mucho más precisa, sin desviación apreciable en recorridos de varios pies. La acumulación de suciedad entre el engranaje y la cremallera es un problema.

Quill DRO

Indicador digital de posición (DRO) de pluma vertical

Indicador digital de posición (DRO) de pluma vertical

El sistema DRO de husillo vertical es un sistema especializado que integra un ordenador y una escala electrónica en un solo equipo compacto, generalmente alimentado por batería. Se instala en el husillo de la fresadora (de ahí su nombre). En esta parte de la máquina, las salpicaduras de refrigerante, las virutas que salen disparadas y los golpes accidentales son habituales, por lo que no es el lugar adecuado para una escala de vidrio como las que se usan en los sistemas DRO convencionales. Además, ofrece una gran comodidad al operario al estar situado justo delante de sus ojos, junto a los controles de ajuste de la máquina, y no tiene cables que puedan quedar atrapados en la zona del husillo, que suele estar llena de cables.

Una configuración muy común consiste en tener un DRO convencional con escalas de vidrio en la mesa de la fresadora y un DRO vertical independiente para el husillo. Esto proporciona una resolución de 0,005 mm para la posición de la mesa y de 0,01 mm para el husillo. Ambas superan con creces la precisión esperada de 0,04 mm del proceso de fresado. [ 1 ]

Indicador digital de posición horizontal (DRO)

El indicador digital de posición horizontal es muy similar a la versión vertical, con la diferencia de que está diseñado para instalarse en posición horizontal. La única diferencia radica en la orientación de la pantalla y en que los botones se han modificado para su visualización y manejo horizontal. Este dispositivo no está destinado a equipos de taller estándar y se utiliza en investigación y calibración de otros equipos de medición.

Referencias

  1. OBERG et al., Manual de maquinaria . 26.ª edición, Industrial Press, Nueva York, 2000. pág. 630.