Sistemas redundantes de medição para separação de erros em máquinas de medir por coordenadas

• Autor(a) principal: Morais, César Augusto Galvão de
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-11092020-112406/
• topic: Coordinate measuring machines; Data redundancy; Error separation; Máquinas de medir por coordenadas; Measuring distance; Medição de distâncias; Redundância de dados; Separação de erros; Simulação; Simulation

Inspeções de conformidade têm um papel importante na cadeia produtiva das indústrias de fabricação, sobretudo as inspeções relacionadas a dimensões e geometrias de produtos manufaturados. A melhoria contínua no ambiente industrial está relacionada à redução de custos e aumento da qualidade de fabricação, e estes estão relacionados ao grau de desenvolvimento tecnológico empregado em sistemas de inspeções. As inspeções dimensionais e geométricas utilizando MMC (Máquinas de Medir por Coordenadas) são realizadas de forma rápida e com qualidade; porém, como em toda máquina há a presença de erros, os quais devem ser conhecidos, minimizados, e se possível removidos. Os erros em máquinas de medir por coordenadas podem ser conhecidos através de calibração, que geralmente são extensivas e de alto custo, ou também por aplicação de técnicas de separação de erros, porém, estas técnicas são realizadas com a necessidade da utilização de artefatos específicos para desacoplamento de erros. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo aplicar métodos que permitam melhorar a confiabilidade dos resultados de medições com uma MMC, especificamente nas medições de distâncias, aplicando técnicas de separação, redundância e superposição de erros, de modo a desacoplar os erros envolvidos nos procedimentos de medição, sem a necessidade de utilizar artefatos próprios para separação, mas apenas a peça inspecionada. O trabalho foi elaborado sob a hipótese de que os resultados de distâncias medidos em uma MMC dependem da região de medição. Esta hipótese foi testada e avaliada por meio de ANOVA (Análise de Variância) e a partir disto a proposta de trabalho foi desenvolvida. Inicialmente, foi realizada a calibração das escalas dos eixos \"x\" e \"y\" da máquina, por meio de interferometria laser, pois são os eixos correspondentes ao plano de medição. Os sistemas redundantes de medição foram elaborados com as modelagens matemáticas das leituras dos pontos coletados em procedimentos de medição de distâncias, utilizando a sobreposição de leituras dos pontos. Os modelos matemáticos foram solucionados e permitiram encontrar o valor convencional da distância entre paredes em procedimentos de medição. Os métodos para obtenção dos valores convencionais de distâncias foram chamados SRM (Sistemas Redundantes de Medição). Estes métodos foram realizados de duas maneiras, o SRM_1, que considera no modelo matemático quatro regiões de medição, e o SRM_2, que considera no modelo matemático apenas um par de regiões de medição. A validação dos sistemas redundantes de medição foi realizada pela estabilidade dos resultados entre os procedimentos e pela comparação dos resultados de distâncias medidos pela SIP. O SRM_1 permitiu encontrar um valor de distância próximo a distância medida com a SIP, sendo a diferença de apenas 4μm. Já a aplicação do SRM_2 permitiu encontrar resultados de distâncias com apenas 1μm de diferença dos resultados obtidos com SIP. Devido à estabilidade entre os procedimentos de medição e proximidade dos resultados obtidos com os SRM, diante dos resultados obtidos com a SIP, é possível concluir que os métodos apresentados permitem o desacoplamento de erros em medições de distâncias.