Análisis de accesibilidad aplicado a la inspección dimensional en máquinas de medir por coordenadas

Abstract

El análisis de accesibilidad representa una tarea crítica en la planificación de la inspección. Este análisis determina aquellas orientaciones del palpador que son capaces de palpar un punto de inspección sin que se produzcan colisiones. Esta Tesis presenta una metodología basada en la discretización de la pieza y en la aplicación de técnicas de división del espacio (kd-tree) para reducir el número de tests de intersección entre el palpador y la pieza. Se utiliza un modelo estereolitográfico (STL) para discretizar la pieza de inspección en un conjunto de triángulos, lo cual permite la aplicación del sistema desarrollado a cualquier tipo de pieza, independientemente de su forma y complejidad. Asimismo, se ha empleado un algoritmo recursivo de trazado de rayos para acelerar el recorrido del rayo a través de la estructura jerárquica espacial (kd-tree) y para calcular la intersección de cada orientación del palpador exclusivamente con aquellos triángulos de la pieza que potencialmente pueden interferir con el palpador. En una etapa posterior del análisis, se ha considerado la geometría real del palpador. Para ello, se han desarrollado modelos geométricos simplificados para cada uno de los componentes del palpador (columna, cabezal, palpador, vástago y punta) utilizando diferentes formas geométricas. Por último, las orientaciones del palpador libres de colisión son agrupadas para que de esta forma se minimice el número de cambios de orientación del palpador durante el proceso de inspección. El sistema implementado fue aplicado a piezas complejas para demostrar que la metodología seguida es adecuada para solucionar casos reales.