mediciones dimensionalesde alta exactitud utilizando luz láser CARLOS PÉREZEl Laboratorio de Pruebas Ópticas asociado a las áreas deManufactura de componentes ópticos de precisión, como len-tes, espejos de primera superficie, prismas, etc., cuenta con unInterferómetro óptico para realizar mediciones dimensionalesen las superficies que han de ser pulidas; es un Interferóme-tro tipo Fizeau de marca comercial WYKO. Un interferómetro esun instrumento de medición que utiliza luz láser para realizarinterferencia o “combinación” de dos ondas de luz, una ondade referencia y otra onda de prueba; como resultado de dichainterferencia se producen patrones de líneas claro-oscuras lla-mados Interferogramas, los cuales son procesados digitalmentepara obtener la información de la forma de la superficie bajoevaluación. En los planos ópticos, discos de vidrio de caras pla-no-paralelas, utilizados en la Industria Metal-Mecánica para laverificación de algunos instrumentos de medición, tales comoVernieres o Maquinas de Medición por Coordenadas CMM, lasdesviaciones máximas permitidas de planicidad son del ordende 0.1 micrómetros, es decir, una decima parte de una millo-nésima de metro, y las desviaciones permitidas de paralelismoson de 0.2 micrómetros. Para medir estas desviaciones tan pe-queñas el Interferómetro utiliza luz láser de una longitud de 51 NC
ARTÍCULOonda de 0.633 micrómetros, luz roja característi- El laboratorio cuenta con la autorización, paraca de los láseres de Helio-Neón, para comparar la emitir Certificados de Calibración, de la Entidadforma de la superficie contra un plano de referen- Mexicana de Acreditación, ema, en la calibracióncia, también de vidrio, cuarzo de alta pureza, que de Planos ópticos y en la calibración de Paralelasestá corregido hasta 0.02 micrómetros, y el cual se ópticas. Nuestra superficie de referencia tiene tra-puede considerar como un plano mecánicamente zabilidad Internacional al Patrón de planicidad delperfecto. El cuarzo óptico, cuyo coeficiente de ex- Reino Unido por el National Physics Laboratory,pansión térmica es casi cero, tiene la propiedad de mejor conocido, en el ambiente de la Metrología,ser altamente estable térmicamente. por sus iníciales NPL. Figura 1. Interferograma correspondiente a la evaluación de una superficie plana Figura 2. Topografía de una superficie plana calibrada con luz láser. La desviación Pico-Valle es de 0.02 micrómetros (diferencia de altura entre la zona azul y las zonas rojas). 52
ARTÍCULOMEDICIÓN DEL ÍNDICEDE REFRACCIÓN DELÍQUIDOS USANDOfibra ópticaDAVID MONZÓNLa interferometría es sin duda la técnica óptica que más impulsoha dado a la modernización de la metrología dimensional. Es ademásla técnica más usada, en los laboratorios de todo el mundo, para cer-tificar la calidad de las componentes ópticas fabricadas, ya que uninterferómetro es capaz de resolver variaciones de decenas de na-nómetro en el acabado final de una superficie. Sin embargo, es pre-cisamente esta alta sensibilidad de los interferómetros, que los haceextremadamente vulnerables a las perturbaciones externas, lo queha provocado que la interferometría haya quedado confinada a losambientes controlados de los laboratorios de metrología y certifica-ción. La conquista de los ambientes industriales, y en consecuenciala explotación comercial de la interferencia óptica, se logró con el de-sarrollo de los interferómetros de fibra óptica que aprovechan la altasensibilidad, inherente al fenómeno físico, y eliminan la inestabilidadmecánica de las monturas de sujeción de los sistemas ópticos conven-cionales o de bulto. El CIO, que ha sido un pionero y es un referente anivel nacional en temas relacionados con la metrología óptica basadaen la interferometría, mantiene también un lugar sobresaliente en 56
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ARTÍCULOla investigación y desarrollo de interferómetros de a entrar al núcleo de la fibra óptica e interferir con el haz de referencia. El espacio entre la fibra y lafibra óptica. Esquemas novedosos de sensores de superficie reflectora se conoce como cavidad, típi-temperatura, esfuerzo, vibración o índice de refrac- camente en un interferómetro Fabry-Perot de fibración (parámetro fundamental de la materia que seusa para la identificación de las sustancias, detec- óptica la longitud de la cavidad es menor a mediotar adulteraciones, controlar procesos de produc- milímetro, que para la mayoría de las aplicaciones es suficiente aunque se han desarrollado variasción, medir en tiempo real reacciones químicas o técnicas para incrementarla. La interferencia ocu- rre dentro del núcleo de la fibra óptica; hay unabiológicas) se han desarrollado en el CIO utilizando diferencia de camino óptico, entre los dos hacesinterferómetros de fibra óptica en la configuración que viajan de regreso por la fibra hacia el detector,de Sagnac, Mach-Zehnder o Fabry-Perot. De entrelos interferómetros de fibra óptica, la configura- proporcional a la longitud de la cavidad multiplica-ción Fabry-Perot tiene la estructura más simple do por el índice de refracción del medio confinadopues solo se requiere colocar frente a la punta de en la cavidad. Es decir, el periodo del patrón de in- terferencia está determinado por la longitud de lala fibra óptica una superficie reflejante, como sepuede observar en el diagrama de la Figura 1. El cavidad y el índice de refracción del medio. Cuandoextremo de la fibra óptica debe tener un corte pla- uno de estos parámetros cambia, el periodo de lano y perpendicular al eje de la fibra, en estas condi- interferencia cambia. Actualmente se trabaja en elciones el 4% de la intensidad de la luz se refleja enla frontera fibra-aire y da lugar al haz de referencia CIO en la instrumentación de un prototipo de in-del interferómetro. El resto de la luz sale de la fibra terferómetro Fabry-Perot para medir el índice deóptica y se propaga en el aire hasta que es reflejada refracción de un líquido. Este prototipo básicamen-por la superficie que se encuentra frente a la fibra te utiliza el patrón de interferencia para calcular elóptica. Una porción de la luz reflejada puede volver índice de refracción del medio, cuando se conoce 58
el tamaño de la cavidad. Además de la integración de Fourier a partir del cual se calcula el valor delde los elementos que conforman el arreglo expe- índice de refracción del líquido. Aunque el prototi-rimental, mostrado en la Figura 1, se desarrolló el po desarrollado se encuentra en etapa de prueba, se ha logrado medir el índice de refracción de di-algoritmo computacional para determinar el índi- ferentes líquidos, y se ha podido medir el espesor del recubrimiento que se aplica a los reflectantesce de refracción a partir del espectro de reflexiónóptico. En la fotografía de la Figura 2 se observa de automóviles para protegerlos de las ralladuras.el prototipo, que consta de un gabinete en dondese ha instalado la fuente de luz, el divisor de haz Este tipo de sensores puede ser de gran utilidadde fibra óptica y el fotodetector, en la computadoraportátil se despliega el patrón de interferencia óp- para medir adulteración en sustancias, en la indus- tria de procesamiento y fabricación de bebidas, entica y su correspondiente espectro en el dominio la industria química, por mencionar algunos.Figura 1. Arreglo experimental NCFigura 2. Fotografía del prototipo y de la pantalla del programa. 59
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automatización robótica yvisión artificial en la industria 4.0 FERNANDO MARTELL El término industria 4.0 es cada día más ampliamente utilizado, pero ¿a qué se refiere ese concepto? Una definición concisa es la digitalización de los procesos de producción en las fábricas para hacerlos más productivos y eficientes. Una mayor digitalización y conectividad implica un mayor grado de automatización, lo cual permite a los procesos de manufactura orientarse a una demanda variable y cada vez más personalizada de productos. Pero, ¿cómo ha sido el desarrollo de las tecnologías de la automatización indus- trial?, ¿cuáles tecnologías emergentes posibilitan y potencializan a la industria 4.0?, y ¿qué retos y oportunidades representa esta ten- dencia tecnológica para las actividades de desarrollo tecnológico en el CIO? A continuación algunas ideas. 61 NC
Para entender mejor el concepto de la industria A partir del desarrollo de la electrónica y la infor- mática fue posible la automatización y computariza-4.0 o cuarta revolución industrial es convenien-te revisar cuáles han sido las tres revoluciones ción de los sistemas de manufactura, la denominadaindustriales. La primera revolución industrial se tercera revolución industrial se inició con el inventobasó en la mecanización de los procesos a partir en 1969 del primer controlador programable Modi-del impulso mecánico obtenido del vapor de com- con 084 (MOdular DIgital CONtroller). Los contro-bustión; en esta etapa fue posible la implementa- ladores lógicos programables (PLCs) en conjuntoción de controles muy rudimentarios conectando con sensores y actuadores equipados con acondi-sensores y actuadores mecánicos. Posteriormen-te, con la electrificación y la aplicación de moto- cionamiento electrónico permitieron implementarres eléctricos y de sistemas de control basados sistemas de control más precisos y repetitivos tan-en relevadores electromecánicos se posibilitó la to en la industria de manufactura (metalmecánica, automotriz, electrónica, etc.) como en las industriasproducción en serie, lo que se considera como la de procesos (siderúrgica, química petroquímica, cementera, etc.). En las industrias de procesos tam-segunda revolución industrial. 62
bién se desarrollaron los sistemas de control distri- procesos de manufactura haciéndolos más robustosbuido (DCS) que, gracias al uso tarjetas electrónicas y flexibles. Para conformar celdas de manufacturacon convertidores Analógico-Digital (ADC) y Digi-tal-Analógico (DAC), permitieron implementar es- se agregan sistemas de transporte de materiales,trategias avanzadas de control regulatorio, es decir, almacenes automáticos y sistemas de inspecciónfue posible el control digital de procesos. con cámaras de video. Las tecnologías computacio- La automatización de los procesos de even- nales, por otra parte, permiten desarrollar sistemastos discretos en las industrias de manufactura seha basado principalmente en el uso de los PLCs, a de soporte a la manufactura. Los sistemas de dise- ño y manufactura asistida por computadora (CAD/los cuales se suman otras formas y tecnologías de CAM) y otros sistemas de control de la producciónautomatización como los robots industriales y las y de control de calidad que han evolucionado haciamáquinas de control numérico computarizado o los actuales sistemas de ejecución de manufactura (MES) y que se enlazan mediante bases de datos aCNCs; estas tecnologías se integran mediante redes los sistemas de planificación de recursos empresa-de comunicación industrial para automatizar los riales (ERP). 63 NC
ARTÍCULOHoy en día una planta industrial que tenga cierto manufactura, hay que mirar hacia la tendencia tec-grado de automatización se puede conceptualizarcomo una red de cómputo compuesta por diversas nológica que representa la Industria 4.0.redes de comunicación industrial, que incluye des- El término Industria 4.0 fue acuñado ende buses de campo hasta redes ethernet industria- Alemania a principios de la presente década y enles. En los niveles de piso de planta están las má- Estados Unidos se le ha conocido con el términoquinas y procesos con sus sensores y actuadores, de fábricas inteligentes (Smart Factories). La in- dustria 4.0 tiene ciertas características o especifi-en un nivel intermedio se encuentran los sistemas caciones de diseño: 1) interoperabilidad, 2) trans-de control supervisor y de ejecución de manufac- parencia y disponibilidad de la información, 3)tura, y en los niveles superiores se encuentran las asistencia técnica y 4) descentralización de tareasfunciones de gestión de producción y calidad, y los y toma de decisiones. La industria 4.0 se soportasistemas administrativos y de negocio. Las ante- en una serie de tecnologías, algunas de ellas aúnriores tecnologías mencionadas se pueden consi- emergentes. Las tecnologías posibilitadoras sonderar como parte de la industria 3.0, y si bien hay principalmente el internet de las cosas (IoT) y losque reconocer que en el país hay aún mucho por sistemas ciberfísicos.hacer en el sector industrial en cuanto a la auto- El internet de las cosas industrial (IIoT) esmatización y computarización de sus procesos de posible gracias a la amplia utilización de los pro- 64
tocolos industriales ethernet (ProfiNET, Ether- un papel preponderante en la integración de lanet/IP, EtherCAT, etc.) que permiten agregar capa- denominada tecnología operacional (OT) del pisocidad de conectividad a los sensores y actuadores de planta con las tecnologías de información (IT)e incluirlos en lazos de control en tiempo real. En de los sistemas de negocio.la actualidad ethernet Industrial permite la in- Los sistemas ciberfísicos son la otra princi-tegración horizontal (en el mismo nivel de auto- pal tecnología posibilitadora de la industria 4.0. Unmatización) y aplicado conjuntamente con otras sistema ciberfísico es todo aquel dispositivo quetecnologías como OPC (Ole for Process Control) integra capacidades de computación y comunica-con arquitecturas cliente/servidor, posibilitan la ción para controlar e interactuar con un procesointegración vertical, es decir, de los niveles de piso físico. Los sistemas ciberfísicos están conectadosde planta a los servidores de los sistemas MES y entre sí y a su vez conectados con el mundo virtualERP. El hecho de que un sensor, un actuador o un y las redes digitales. Un sistema ciberfísico consis-controlador estén interconectados mediante re- te en que una máquina o proceso tenga su modelodes y que puedan ser monitoreados desde inter- virtual que pueda simular la respuesta dinámicanet, le aporta los atributos de interoperabilidad del sistema físico. El sistema ciberfísico es enton-y de transparencia de la información al proceso ces un sistema físico ampliado por tecnologías deindustrial. Las redes industriales juegan entonces información y comunicaciones. Por ejemplo, un ro-65 NC
bot habilitado para la industria 4.0 tiene su gemelo han sido implementados como en el caso del fa-virtual, en el cual se pueden modificar y probar se- bricante de computadoras DELL que desde hacecuencias de operación, o bien, analizar escenarios ya varios años comercializa computadoras confi-de fallas. Los sistemas ciberfísicos aportan carac- gurables desde internet.terísticas de interoperabilidad, transparencia de lainformación y de asistencia técnica. La revolución industrial que promueve y re- Hay varias tecnologías que también son presenta la industria 4.0 implica no solo mayoresmuy relevantes para la industria 4.0 y que se les requerimientos de automatización y conectividaddenominan potencializadoras como lo son: la vi- en los procesos de manufactura, se espera que lassión artificial; la realidad virtual y aumentada; la máquinas, herramientas y tecnologías que se usenmanufactura aditiva; la computación en la nube difieran de las que se han venido utilizando hasta(cloud computing); la analítica de datos (Big hoy en día. Máquinas inteligentes coordinarán losData), y otras que son necesarias y convenientes procesos de manufactura, los robots colaboraranpara su operación como: la ciberseguridad; la in-tegración vertical y horizontal; la simulación y el entre ellos y con los operadores e ingenieros en lasprototipado. La computación en la nube aporta la líneas de ensamble. Dispositivos inteligentes por-característica de descentralización de tareas y de tátiles con conectividad a las redes de las plantas,toma de decisiones, ya que posibilita a los usua- como los actuales teléfonos y tablets, serán utiliza-rios configurar los productos desde internet y, dos para colectar, visualizar y analizar informaciónque cuando se realiza una compra, se pueda ge- en tiempo real y de manera continua. Los paráme- tros de operación serán ajustados con requerimien-nerar en línea la orden de producción del artículo. tos de calidad y datos estadísticos o históricos. El mantenimiento predictivo será más relevante queModelos de negocio con estas características ya el mantenimiento preventivo o correctivo. 66
En el caso particular de la visión artificial se con- Como se puede percibir, con las actuales tecno-sidera que será una pieza esencial de los sistemas logías de automatización, robótica y visión e in-de automatización en la Industria 4.0. Agregarle a tegrándolas a las tecnologías de información ylos robots capacidades de visión y técnicas de in-teligencia artificial implica reconvertirlos en una comunicaciones, y a otras tecnologías emergen- tes ya es posible implementar la industria 4.0. Sitecnología con capacidad de implementar funcio- bien hay que reconocer y enfatizar que en el paísnes más avanzadas de automatización. Adicional- todavía hay mucho que hacer en cuanto a imple- mentar la industria 3.0, se deben de diseñar sis-mente, a medida que progresan los sistemas de temas de manufactura robotizados y equipadosprocesamiento y análisis de datos que se pueden con sistemas avanzados de visión artificial y con-acceder mediante cámaras de video se ampliarán trol inteligente que agreguen las características ylas capacidades de los equipos de inspección paraidentificar productos defectuosos y tomar accio- funcionalidades requeridas por la industria 4.0.nes correctivas. Con la aplicación de algoritmos En este sentido, esta tendencia tecnológica repre-de procesamiento digital de imágenes se pueden senta grandes oportunidades para los centros dedesarrollar e implementar soluciones de automa-tización y de inspección con un mayor grado de investigación como el CIO, ya que en los proyec- tos y desarrollos tecnológicos a realizar se debeinteligencia computacional que requiere la Indus- de considerar el agregar funciones más avanzadastria 4.0. Aquí hay grandes oportunidades para que de automatización y de conectividad, es decir, hay que diseñar, especificar e integrar equipos quecon la información generada y procesada por los cumplan con los requerimientos de las fábricassistemas de visión se pueda realizar tanto inves- inteligentes y de esta manera aportar más valor altigación aplicada como desarrollos tecnológicos sector industrial.para el control y optimización de procesos. 67 NC
ARTÍCULO 68
laboratorios acreditados del cio metrología ÓSCAR GUTIÉRREZLa acreditación es el acto por el cual una entidad que la industria en la región, ya que, para cual-de acreditación, externa al CIO, reconoce la compe-tencia técnica y confiabilidad de los laboratorios, quier proceso o producto, que se desee ofreceren este caso, de laboratorios de calibración. con la mayor calidad es necesario que estos sean Lo anterior, quiere decir que: año con año evaluados constantemente, por medio de equi-los laboratorios acreditados, son evaluados ensus diferentes capacidades, tanto técnicas como pos de medición que puedan indicarnos si nues-administrativas; cada laboratorio, es evaluado, tros productos o procesos están realizándose depor un grupo de expertos designado por la enti- acuerdo a los estándares de calidad establecidosdad acreditadora. en cada empresa. ¿Qué sucede con los equipos de medición El CIO, cuenta con tres laboratorios acre- que utilizamos para controlar la calidad?, ahí esditados ante la entidad mexicana de acreditación donde los laboratorios acreditados tienen su prin-(ema), cada uno en tres áreas distintas, Dimensio- cipal aporte, esos equipos de medición tambiénnal, Fuerza y por supuesto, Óptica. deben ser evaluados constantemente para garanti- La necesidad de laboratorios de metrolo- zar que las lecturas que se toman, sean confiables.gía acreditados, ha incrementado al mismo paso Para esto, los laboratorios acreditados del CIO, en cada una de sus magnitudes, cuentan con 69 NC
patrones de referencia, de la más alta exactitud, los Algunos de los nuevos servicios acreditados son:cuales son utilizados para calibrar los equipos de Calibración de anillos patrón con rosca recta, ani-medición que utilizan las empresas. llos patrón lisos, bloques patrón de longitud largos, Con la llegada de la industria automotriz aGuanajuato, llegó también la demanda por servi- pernos patrón cilíndricos, patrones de espesor, en-cios de mayor exactitud ya que las tolerancias demedida de ésta industria oscilan en el orden de los tre otros, todo esto con el patrón de alta exactitud, máquina unidimensional; calibración de esferas pa-micrómetros y nanómetros, por lo que, con equi- trón, medición de redondez, calibración de ciertospos convencionales no es posible determinar si parámetros de rugosidad y perfil, por medio de má-alguna pieza, por ejemplo, cumple o no cumple de quina de redondez y máquina de rugosidad y perfil.acuerdo a su diseño. Esta clase de servicios que el CIO ofrece, El CIO cuenta ya con nuevos servicios acre- solo los tienen de uno a cuatro laboratorios más, distribuidos en el país de 70 laboratorios acredita-ditados para satisfacer estas nuevas necesidades, dos ante la ema, en el área de Dimensional.el laboratorio de Metrología Dimensional. En el En la Unidad de Aguascalientes, donde seaño 2016, acreditó 26 nuevos servicios de alta encuentra el laboratorio acreditado en el áreaexactitud, los cuales causaron un importante im- de Óptica, está sucediendo lo mismo: se está tra-pacto positivo en la industria automotriz ya que bajando para ampliar la oferta de servicios deestos servicios sólo se podían realizar en el norte calibración acreditados dentro de las ramas de Radiometría y Fotometría, específicamente, cali-del país, por lo que el costo y tiempo de entrega bración de fuentes de iluminación en temperatu-complicaba la operación diaria de las empresas. ra de color y calibración de luxómetros, los cuales ya están en proceso de acreditación.Con la acreditación de estos servicios en el CIO, Siguiendo la misma línea de crecimiento,apoyamos a la demanda de la región, reduciendoconsiderablemente el tiempo en el que las empre- aumentando la cartera de servicios de alto impac-sas reciben sus equipos. 70
to, se tiene planeado acreditar más servicios en la NCUnidad Aguascalientes. Se cuenta ya con equipode la más alta tecnología para realizar caracteri-zaciones, mediciones y evaluaciones de sistemasde iluminación. Para esto, se cuenta con túnel fotométrico,sistema fotométrico de esfera integradora y cámarafotométrica, equipos con los cuales, se podrán ca-racterizar lámparas y luminarias para iluminación,medir patrones de radiación espacial, flujo lumino-so total, eficiencia, temperatura de color (TCC), ín-dice de reproducción de color (IRC), coordenadascromáticas, longitud de onda dominante, respuestaespectral, paneles de instrumentos y guías de luz,electrodomésticos, señalamientos viales, materia-les fotoluminiscentes, pantallas publicitarias, espa-cios de trabajo en la industria, hospitales, tiendasdepartamentales, bibliotecas, invernaderos, viali-dades, niveles de iluminancia y luminancia, tem-peratura de color correlacionada (TCC), índice dereproducción de color (CRI), entre otros. 71
ARTÍCULOmanufactura óptica lentes y espejos de forma libre LUIS MANUEL ARREDONDO 72
En la actualidad la manufactura de componentes En la máquina IRP 400 se pueden pulir y corregirópticas del tipo asféras y forma libre, han tomado superficies de forma clásica (planos y esferas) y de forma compleja (asferas y forma libre) como seun papel muy importante tanto en los diseños de observa en la Figura 1 y en dimensiones que van de 50 a 400 mm de diámetro o diagonal y hastasistemas ópticos de precisión así como en la ópti- 150 mm de espesor.ca oftálmica. Las exigencias de nuevos y complejos TPG y Metrology Tool Kit son los paquetes de programas básicos de la máquina que junto condiseños de sistemas ópticos motivaron al Centro la información topográfica que proporciona el sis-de Investigaciones en Óptica (CIO) para que ad- tema de medición interferométrica (WYKO) conquiriera el equipo adecuado para hacer frente a la que se cuenta, permiten analizar la superficie, generar los mapas de error y ajustar las rutinas dedemanda de este tipo de componentes. pulido para corregir la superficie que se procesa. Desde hace algunos años el Centro de In- La capacidad de la máquina está, por el mo-vestigaciones en Óptica CIO cuenta con la máqui-na IRP 400, Inteligent Robotic Polisher (IRP400) mento, limitada por los sistemas de medición confabricada por la compañía Zeeko de Inglaterra, lacual que ha venido a ampliar las capacidades de que se cuenten en nuestras instalaciones.manufactura óptica de precisión. La Figura 2 muestra el diagrama de flujo Dentro de las novedades que presenta lamáquina, es su herramienta de pulido, hecha en del proceso.base a una membrana neumática. Esta herra-mienta tiene la facilidad de cambiar el tamaño Como se ha indicado, máquina IRP 400del punto de contacto (Spot) que hará con la su- está diseñada para pulir y corregir por lo que pre-perficie a pulir, en función a la rutina de pulido vio a que una superficie llegue a esta etapa deberá procesarse en las áreas de generado y esmerilado.que se seleccione. 73 NC
ARTÍCULOLa máquina IRP 400 ha venido a cubrir la demanda que se tenía de pulir superficies asféricas y de for-ma libre de precisión que había sido muy difícil desarrollar y controlar con los procesos tradicionalesde pulido. Con esta nueva capacidad desarrollada en el área de manufactura óptica, CIOse coloca como líderen el desarrollo de estas componentes en América Latina.Figura 1. Formas de superficie que se pueden pulir en máquina IRP 400. Proceso de Pulido en Máquina IRP 400 Para portada de revista 74
Figura 2. Diagrama de Flujo del Proceso de Pulido en Máquina IRP 400 NC 75
RECUADROláseres de fibra VSláseres de co2Durante muchos años el estándar de láser para aplicaciones industriales de potencia fue el láserde bióxido de carbono sin embargo los láseres de fibra están cambiando esta situación. Velocidadesde corte más altas y bajos costos de mantenimiento están inclinando la balanza hacia los láseresde fibra. Resulta más costeable un láser de fibra de 4KW que tres láseres de bióxido de carbono de4KW. Esto es debido a que para un mismo wattaje un láser de fibra corta significativamente más rá-pido que uno de bióxido de carbono particularmente cuando se trabaja con placas metálicas de bajoespesor pues en esta caso el láser de fibra usa como gas auxiliar nitrógeno que solo es empleadopara retirar de la zona de corte el material fundido. Para trabajar con espesores mayores los láseresde fibra requieren oxigeno como gas auxiliar para eficientar el corte y para expulsar el material fun-dido. En este último caso, para evitar que el material cortado muestre estrías se requiere un ajustedel sistema de focalización. http://cefabrication.com/wp-content/uploads/2013/08/laser-cut-closeup.jpg 78
vinculación ciocon Industrias SCALINI S.A. de C.V.ENRIQUE NOE ARIAS 80
El Centro de investigaciones en Óptica A.C. his- tacto”. El rediseño del sistema detector de presen-tóricamente ha participado en varios proyectos de cia o barrera de seguridad óptica presentaba una problemática en su cadena de suministro. Para laalto impacto para la sociedad y la industria. en el fabricación se incluían algunos componentes elec-2013 comienza la relación con industrias SCALINI trónicos obsoletos por lo que, partiendo de estea partir de la convocatoria PEI (Programa de Es- antecedente, se buscó alguna tecnología vigente,tímulos a la Innovación) edición 2014 con el pro- cuidando que el diseño realizado por el CIO fuerayecto: “Rediseño de un sistema detector de pre- menos dependiente a la constante evolución en lasencia para la seguridad de máquina de pegado tecnología. Se seleccionaron microcontroladorespor medio de sistemas opto-electrónicos y diseño de Texas instruments así como sensores infra-de sistema de medición de temperatura sin con- 81 NC
ARTÍCULOrrojos comúnmente utilizados en la industria de cia se participó en la convocatoria FINNOVATEGla manufactura de TV, también se desarrolló un 2015 con el proyecto “Plataforma Integral paradispositivo para la medición de temperatura sin el Monitoreo de parámetros eléctricos por mediocontacto utilizando un sensor infrarrojo el cual inalámbrico”. Con esta participación en conjuntomediante un protocolo serial de comunicación se Industrias SCALINI incursiona en el mercado de lapuede obtener la temperatura. Los prerrequisitos “Gestión Energética”, la motivación principal parapara el desarrollo de este prototipo fueron el uso este proyecto surge debido a una problemáticadel protocolo SPI (Serial Peripheral Interfase),para lo cual se desarrolló nuevamente el diseño presente en las empresas que gira en torno a elelectrónico con un microcontrolador. gasto excesivo de energía eléctrica. Debido a que Comisión Federal de Electri- Los proyectos antes mencionados fueron cidad (CFE) tiene diferentes tarifas para las dife-exitosos, la satisfacción y confianza obtenidas ha- rentes industrias y en estos planes tarifarios estáncia nuestros desarrollos, nos permitió mantener la involucradas diferentes variables eléctricas. Elrelación con Industrias SCALINI. Como consecuen- proyecto consistió en el desarrollo de esta plata-Imagen 1: Máquina fabricada por Industrias SCALINI con las barreras de seguridad óptica desarrolladas por el CIO. 82
forma Software-Hardware capaz de medir los pa- Este software está protegido intelectualmenterámetros eléctricos de una empresa, enviarlos por ante el INDAUTOR con el registro No. 03-2016-red inalámbrica WI-Fi a una computadora y alma- 111710410800-01 cuyo título es: PIME PLATAFOR-cenarlos en una base de datos. El software ya desa- MA INTEGRAL DE MONITOREO ELECTRONICO.rrollado tiene las siguientes características: El desarrollo de PIME, se ha exhibido en eventos para la proveeduría como son ANPIC y1. Multiusuario (gestión de usuarios en base de da- SAPICA, dando a conocer el sistema con diversas industrias. Actualmente el proyecto está en prue-tos con permisos customizados) bas de funcionamiento y estabilidad, el siguiente paso es la comercialización del software. Se pre-2. Generación de alertas por sistema operativo o por tende mantener una relación de largo plazo con Industrias Scalini para el control, mejoras y man-correo electrónico (al estar realizando mediciones tenimiento del software PIME desarrollado dentroel software puede enviar alertas cuando un pará- del CIO.metro eléctrico sobrepasa algún nivel configurado)3. Generación de reportes de consumo con los cálcu-los tipo CFE para hacer comparativas con el cobrorealizado por la paraestatal.Imagen 2: Pantalla principal de PIME midiendo algunos parámetros eléctricos de la acometida del laboratorio de Solucionesen Ingeniería. 83 NC
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CURSOS FECHA EQUIPO REQUERIDO DURACIÓNRADIACIÓN UV 22 Febrero 8 hrs 24 hrsTALLER DE CALIBRACIÓN EN METROLOGÍA DIMENSIONAL 24,25 y 26 Abril 16 hrs 16 hrsTALLER DE FIBRA ÓPTICA CON APLICACIÓN A LA INDUSTRIA 30 y 31 Mayo 8 hrsAUTOMOTRIZ 16 hrsESTUDIOS DE REPETIBILIDAD Y REPRODUCIBILIDAD 5 y 6 Junio 16 hrs(MSA 4ª. EDICIÓN) 24 hrsBÁSICO DE ILUMINACIÓN 14 Junio 5 hrs 24 hrsCOLORIMETRÍA BÁSICO 27 y 28 Junio 16 hrs 16 hrsFORMULACIÓN DE COLOR TEXTIL A NIVEL LABORATORIO 11 y 12 Julio 24 hrsMICROSCOPÍA ÓPTICA 21, 22 y 23 AgostoSISTEMAS LÁSER EN LA INDUSTRIA 20 SeptiembreTALLER DE CALIBRACIÓN EN METROLOGÍA DIMENSIONAL 25, 26 y 27 SeptiembreADMINISTRACIÓN DE EQUIPOS DE MEDICIÓN CUBRIENDOEL 30 y 31 OctubreREQUERIMIENTO 7.6 DE LAS NORMAS ISO 9001-ISO/TS16949COLORIMETRÍA BÁSICO 7 y 8 NoviembreTOLERANCIAS GEOMÉTRICAS Y DIMENSIONALES BASADAS EN 4, 5 y 6 DiciembreLA NORMA ASEMA HOLOGRAFÍA DIGITAL (MAPAS DE VIBRACIÓN) TECTNOLOGÍA EN INFRARROJO TALLER DE FABRICACIÓN ÓPTICA TECNOLOGÍA LÁSER ÓPTICA BÁSICA METROLOGÍA ÓPTICA PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES Centro de Investigaciones en Optica A.C. (Oficial)[email protected] @ciomxM. en A. Mayte Pérez Hernández. Centro de Investigaciones @CIOmx www.cio.mx Tel (477) 4414200 ext 157 en Optica A.C. Loma del Bosque 115 Col. Lomas del Campestre León, Gto. Mé[email protected] del Bosque 115· Col. Lomas del Campestre· León, Guanajuato, México· Tel. (477) 441 42 00 Ext. 157 86
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