Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración

i Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo de Fin de Grado Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Autor: Álvaro Pecci Barea Tutor: Jaime Domínguez Abascal Dpto. de Ingeniería mecánica y fabricación Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2020 iii Trabajo de Fin de Grado Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Autor: Álvaro Pecci Barea Tutor: Jaime Domínguez Abascal Catedrático de Universidad Dpto. de Ingeniería mecánica y fabricación Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2020 v Proyecto Fin de Carrera: Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Autor: Álvaro Pecci Barea Tutor: Jaime Domínguez Abascal El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2020 El Secretario del Tribunal vii A mis padres que nunca dejaron de creer en mí A mis hermanos por el apoyo incondicional mostrado A mis amigos por acompañarme en esta bonita etapa A mis abuelos que están conmigo en el corazón A todos los profesores y trabajadores del CAM que me han ayudado en la ejecución de este proyecto i Agradecimientos En primer lugar agradecer a mis padres por apoyarme en todo lo que he hecho, por celebrar los momentos más bonitos durante esta etapa universitaria pero sobretodo apoyarme y animarme en los momentos más duros donde solo quería tirar la toalla. Ellos son parte de este éxito como estudiante y más aún como persona. Gracias a mis hermanos Carlos y Javi por ser mis compañeros de aventuras, somos un equipo en las victorias y derrotas. Gracias a ellos he aprendido el no rendirme nunca y luchar por mis sueños. Gracias a mis abuelos, a Gogui por ayudarnos cuando mis padres no estaban, a mi abuelo Papo que está allá arriba cuidando de nosotros y a mi abuela Rosario por esos momentos tan buenos que pasamos juntos y que nos cuida desde arriba. Quiero agradecer especialmente a D. Francisco por ayudarme en la elaboración práctica de este TFG ya que me ha guiado en esta pequeña aventura. Agradecer a D. Jaime por la oportunidad dada para realizar este espectacular proyecto y asesorarme muy eficazmente en el desarrollo de la memoria; a Mai por ayudarme a corregir los errores de todo lo relacionado con la informática y a Jose Antonio por dedicar huecos para explicarme los procedimientos dentro del CAM. Álvaro Pecci Barea Sevilla, 2020 3.4.2 Comunicación con Base de Datos 30 3.4.3 Comunicación con NONIUS 31 4 Panel Frontal 33 4.1 Login 34 4.2 Inicio 34 4.2.1 Pasos a seguir en la pestaña 36 4.3 Casos especiales 39 4.3.1 Medidas especiales 41 4.3.2 Bloques con materiales diferentes 42 4.4 Nuevos datos 43 4.5 Datos anteriores 45 4.6 Resultados 47 4.7 Certificado 47 4.8 Recuperación datos 49 5 Diagrama de bloques 52 5.1 Constantes de aplicación 53 5.2 Introducción de usuario 53 5.2.1 BD-Consulta Usuarios Contraseñas.vi 55 5.3 Bloques de Inicio 55 5.3.1 Número de tarea 55 5.3.2 Fechas 56 5.3.3 Selección de calibración 57 5.4 Programación de Casos especiales 57 5.4.1 Medidas especiales 58 5.4.2 Materiales diferentes 60 5.5 Programación de nuevos datos 61 5.5.1 Visualización de los datos 62 5.5.2 Escritura de datos a mano 62 5.6 Programación de Datos anteriores 65 5.7 Programación de Resultados 66 5.8 Programación de Certificado 69 5.8.1 Plantillas 70 5.8.2 Generar certificado 70 5.8.3 Generar Hoja de Datos 72 5.8.4 Subida a NONIUS 73 5.9 Programación de recuperación de datos 73 5.10 Otros eventos 74 5.11 SubVI’s 74 6 Manual de instalación y uso del programa 82 6.1 Objeto 82 6.2 Modo de Instalación 82 6.2.1 Descarga de los archivos 82 6.2.2 Acciones previas 82 6.2.3 Conversión a programa ejecutable 85 6.3 Modo de funcionamiento 85 6.3.1 INICIO 85 6.3.2 CASOS ESPECIALES 86 6.3.3 NUEVOS DATOS 87 6.3.4 DATOS ANTERIORES 87 6.3.5 RESULTADOS 87 6.3.6 CERTIFICADO 88 6.3.7 RECUPERACIÓN DATOS 88 ix 7 Conclusiones y futuros trabajos 90 Anexo A 92 Anexo B 94 Anexo C 98 Referencias 100 xi ÍNDICE DE TABLAS Pg. Tabla 1-1: Relación de medidas de las partes del cuerpo. 2 Tabla 2-1: Tabla 5 de la UNE-EN-ISO 3650 [9]. 11 Tabla 2-2: Marcación según los grados de precisión [11]. 12 Tabla 3-1: Variables a usar en el programa. 25 Tabla 5-1: SubVI’s que intervienen en el programa. 74 xiii ÍNDICE DE FIGURAS Pg. Figura 1-1: Medidas con una mano (palma, cuarta, dedo y pulgada). 2 Figura 1-2: Estructura piramidal del sistema metrológico actual en España [8]. 3 Figura 1-3: Laboratorio de metrología dimensional. 4 Figura 1-4: Logo de ENAC. 5 Figura 2-1: Ejemplo de bloque patrón de 50 mm Mitutoyo y set de bloques patrones. 9 Figura 2-2: Terminología bloque patrón. 10 Figura 2-3: Verificador MAHR 826 PC. 14 Figura 2-4: Puntos de calibración [11]. 14 Figura 2-5: Apilamiento de bloques patrón [15]. 15 Figura 2-6: Hoja de datos de calibraciones internas (D-34). 20 Figura 3-1: Estructura del VI. 24 Figura 3-2: Ejemplo sencillo de VI ejecutándose que muestra la hora actual. 24 Figura 3-3: Bucle While de LabVIEW. 26 Figura 3-4: Bucle for de LabVIEW. 27 Figura 3-5: Case Structure de LabVIEW. 27 Figura 3-6: Máquina de eventos en LabVIEW (Event Structure anidado en un bucle While). 28 Figura 3-7: A la izquierda, Flat sequence y a la derecha, Formula Node con un ejemplo básico. 29 Figura 3-8: Comunicación con Excel. 30 Figura 3-9: Comunicación con bases de datos. 30 Figura 4-1: Diagrama de flujo del panel frontal. 33 Figura 4-2: Introducción de usuario y su contraseña. 34 Figura 4-3: Página principal del programa. 35 Figura 4-4: Datos obtenidos de NONIUS. 36 Figura 4-5: Datos secundarios a introducir en el programa. 37 Figura 4-6: Datos de la calibración. 37 Figura 4-7: Segundo cuadro de parámetros de los patrones de referencia. 38 Figura 4-8: Mensajes de elección de fechas. 38 Figura 4-9: Cuadro de parámetros de tiempos de calibración. 39 Figura 4-10: Pestaña de casos especiales relleno de datos. 40 Figura 4-11: Interfaz de los bloques con medidas especiales. 41 Figura 4-12: Mensaje de que todo está correcto. 41 Figura 4-13: Errores ordenados de izquierda a derecha y de arriba abajo. 42 Figura 4-14: Casillas de bloques con materiales diferentes. 43 Figura 4-15: Casillas de corrección de nuevos datos. 43 Figura 4-16: Pestaña de nuevos datos del programa. 44 Figura 4-17: Ejemplo de mensaje de error de disparidad de datos en calidad interna. 45 Figura 4-18: Pestaña de datos anteriores del programa. 46 Figura 4-19: Pestaña de resultados de un procedimiento D-34 de calibración. 48 Figura 4-20: Pestaña de generación de certificados y hoja de datos. 49 Figura 4-21: Pestaña de recuperación de datos del programa. 50 Figura 5-1: Eventos programados en LabVIEW. 52 Figura 5-2: Diagrama de flujo de los eventos. 53 Figura 5-3: Evento Usuario Red. 54 Figura 5-4: Mensaje de error de usuario o contraseña con la programación. 54 Figura 5-5: SubVI de la consulta del usuario y contraseña en la BD. 55 Figura 5-6: Evento 4, número de tarea. 56 Figura 5-7: Evento 5, selección de fechas. 56 Figura 5-8: Evento 7, selección de la calibración. 57 Figura 5-9: Diagrama de flujo de la metodología de los bloques patrones. 58 Figura 5-10: Evento 9, bloques con medidas especiales. 59 Figura 5-11: Contenido del VI del criterio de aceptación o rechazo. 59 Figura 5-12: Evento 12, introducción de los datos de material diferente. 60 Figura 5-13: Evento 13, autocompletado de los datos. 61 Figura 5-14: Diagrama de flujo de la introducción de datos. 61 Figura 5-15: Evento 15, visualización de los datos de calibración. 62 Figura 5-16: Evento 17, introducción de datos nuevos a mano. 63 Figura 5-17: Evento 16, autocompletado de datos nuevos a mano. 63 Figura 5-18: Evento 15, borrado de línea de datos. 64 Figura 5-19: Evento 16, reinicio de los datos. 64 Figura 5-20: Evento 24, comprobación de los datos con los anteriores. 65 Figura 5-21: VI de comprobación de los datos anteriores respecto a los nuevos. 65 Figura 5-22: Mensaje de error del evento 24. 66 Figura 5-23: Diagrama de flujo del cálculo de incertidumbres. 66 Figura 5-24: Evento 25, cálculo de la incertidumbre. 67 Figura 5-25: VI de creación del cluster de los datos de incertidumbres. 68 Figura 5-26: VI de cálculo de las incertidumbres. 68 Figura 5-27: Evento 26, generación de certificado. 69 Figura 5-28: Reserva del certificado en NONIUS. 69 Figura 5-29: VI de conexión a Excel y generación del certificado. 71 Figura 5-30: Escritura en la página de CONSULTA. 71 Figura 5-31: Evento 27, escritura de los datos en el certificado. 72 Figura 5-32: Evento 28, subida de los documentos a NONIUS. 73 Figura 5-33: Evento 29, recuperación de datos. 74 xv Figura 6-1: Rellenado de datos en las acciones previas. 84 Figura 6-2: Cambio del VI de usuarios y contraseñas. 84 Figura 6-3: Carpeta de ARCHIVOS con ejemplos en su interior. 86 xvii Notación te Máxima desviación de longitud permitida. tv Tolerancia de la variación de longitud. tf Tolerancia de planitud. K,0,1,2 Grados de precisión establecidos. fn Desviación máxima de la medida nominal. fo Deviación superior. fu Desviación inferior. fs Margen de desviaciones. < Menor que. ≤ Menor o igual que. << Mucho menor que. = Igual a. ± Margen superior e inferior. sp(𝑥) Intervalo de confianza de x. μm Micrómetros. ∑ Sumatorio. δx Desviación de x Introducción 6 1.2.1 Normativa utilizada Para la realización del proceso de calibración en el cual se desarrolla el presente TFG se han tenido en cuenta diversas normativas. Las principales que se tendrán en cuenta son:  Normativa UNE EN-ISO 3650: Es la encargada de establecer las características metrológicas y de diseño de los bloques patrón longitudinales de sección rectangular y longitud nominal entre 0.5 mm y 100 mm. Los diferentes procedimientos de calibración del CAM están basados en esta norma.  EA-4/02 Evaluación de la incertidumbre de medida en las calibraciones: Esta norma de la ENAC es la encargada de armonizar la manera de valorar las incertidumbres, así como “la ayuda de dar un enfoque coherente en la asignación de las Capacidades de Medida y Calibración a los laboratorios de calibración que acreditan.” [7]  ISO 9001: Es la norma que tiene presente las diferentes actividades de una empresa, tanto científicas como administrativas, en el caso de Simetrycal la del proceso completo de calibración de equipos de medida. Esta norma expresa los elementos a tener en cuenta en la empresa para que la calidad de los servicios o productos sean los mejores posibles.  UNE-EN-ISO 17025: Proporciona los requisitos que deben cumplir un laboratorio de calibración. En él también se destaca que el principal objetivo es garantizar la competencia técnica, así como la fiabilidad de los resultados obtenidos analíticamente. Todo ello promueve la difusión de conocimiento colectivo, tanto en el personal de trabajo como en las mejoras futuras que surgen de resolver los problemas que surgen en estos laboratorios. El CAM cuenta con la acreditación de esta norma para la calibración de las medidas previamente nombradas. 1.3 Objetivos del TFG El presente proyecto tiene como motivación la implantación de un software informático con ayuda del programa LabVIEW con el fin de automatizar un proceso de calibración de bloques patrón longitudinales ya existente. Debido a que el proceso que se realizaba anteriormente era manual con la ayuda del programa Excel, introduciendo los datos uno a uno manualmente, se ha querido realizar este proyecto para disminuir el tiempo de ejecución de los procedimientos y así reducir el coste asociado a ello, al igual que evitar errores de manipulación de datos. Con este software se pretende que bloques patrón de clientes y bloques internos sean calibrados con este nuevo software a partir del momento de la implantación, intentando en un futuro actualizarlo para las nuevas especificaciones que se requieran. Gracias a esta implantación se motiva a que el resto de procesos que se continúan realizando de manera manual en diferentes áreas se automaticen con este programa informático para que sea todo más rápido y esté unificado en una sola metodología de trabajo, la manipulación de LabVIEW, dejando esos proyectos para futuros trabajos continuando con la senda de éste. 1.4 Estructura del TFG En primera instancia se va a proceder a definir conceptos importantes para la comprensión del resto del proyecto, tales como el concepto de bloques patrón y todo lo que se va a analizar, el concepto de incertidumbre o los diferentes modelos de calibración que se utilizarán en este proyecto. A su vez se explicará el proceso que se realiza en el CAM para la calibración de los bloques, detallando cada punto para un completo proyecto. En segundo lugar se explicará el programa informático utilizado, LabVIEW, haciendo una presentación de los tipos de datos que se utilizarán, las estructuras de ejecución más importantes y las comunicaciones que se realizan. Una vez finalizada la explicación más teórica, se procederá al desarrollo del programa que se ha implantado en el área dimensional de Simetrycal. En este punto se explicará tanto la interfaz como el software informático que lleva en su interior. 7 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Para finalizar, se explicarán las conclusiones que se han extraído del programa y los futuros trabajos que se podrían realizar al programa para actualizarlo y satisfacer las nuevas incógnitas que surgen en el CAM. Introducción 8 9 2 CALIBRACIONES DE BLOQUES PATRÓN LONGITUDINALES xiste una gran variedad de equipos y patrones que tienen que ser calibrados dentro del área de calibración. Como se ha comentado antes, el proyecto se enfocará en la calibración de bloques patrón longitudinales. A continuación se explicará en qué consiste este elemento y qué medidas se tienen que tener en cuenta a la hora de medir los bloques. Del mismo modo se explicará el procedimiento de calibración de estos últimos, recogidos en los documentos que aporta el CAM. 2.1 Bloques patron longitudinales 2.1.1 Definición Un bloque patrón longitudinal es una medida materializada cuya sección es rectangular. Ello puede estar fabricado de diferentes materiales resistentes al desgaste, con dos caras planas y paralelas entre sí. Estas caras presentan un pulido especular y presenta un paralelismo y planitud excepcional. Tiene la propiedad de adherirse a la cara de otro bloque patrón para componer formaciones de bloques con diferentes medidas, así como adherirse a superficies de similar acabado superficial para la medición de diversas longitudes con elevada precision. Se explicará con más detalle en el apartado 2.1.2 Terminología y definiciones. Los bloques patrón suelen estar hechos de una pequeña gama de materiales, pudiendo ser acero de alta calidad, carburos metálicos o materiales cerámicos, entre otros. Todos estos materiales deben satisfacer que se pueda lograr un acabado superficial que permita la adherencia, y que mantengan una estabilidad dimensional durante los años conforme se establezca en la norma que recoja este parámetro. Estos bloques, teniendo en cuenta sus cualidades, tienen diversas funciones: E Figura 2-1: Ejemplo de bloque patrón de 50 mm Mitutoyo y set de bloques patrones. Calibraciones de bloques patrón longitudinales 10  Patrón de referencia de una inmensa cantidad de instrumentos de medida de una precisión o grado inferior con el objetivo de asegurar la trazabilidad de los mismos.  Patrón de diseminación de la unidad de longitud (metro) y la unidad angular (radián).  Patrón de referencia en procesos de calibración por medida diferencial o por comparación.  En la industria, verificadores para la clasificación de la calidad en fabricaciones mecánicas.  Otras funciones menos comunes pero que se pueden dar en el mundo de la metrología. 2.2 Terminología y definiciones Las dimensiones generales del bloque patrón están estandarizadas, siendo un ejemplo de la terminología la siguiente: La nomenclatura de las diferentes caras puede variar, pero al ser la terminología del laboratorio, a partir de ahora se utilizará esta terminología en el desarrollo de todo el TFG. Esta referencia ha sido obtenida de [8]. Respecto a las definiciones, a continuación se muestran las más importantes para la correcta comprensión del proyecto:  Grado de precisión: define la calidad de acabado superficial del propio bloque. Determina muchos parámetros a la hora de definir las incertidumbres de medida, tales como la máxima desviación de longitud permitida (±te), la tolerancia de la variación de longitud (tv) o tolerancia de planitud (tf). Actualmente se encuentran recogidos en la normativa 4 grados principales de precisión. En este trabajo se denominarán los grados como K, 0, 1 y 2 de mayor a menor precisión respectivamente. Todas las variables que se han expuesto anteriormente están recogidos en la norma UNE EN-ISO 3650. A continuación se muestra la tabla 5 (véase Tabla 2-1) de dicha norma donde se muestran te y tv como ejemplo de lo anteriormente explicado. Se ha mostrado esta tabla debido a que es uno de los pilares a la hora de ejecutar el programa. Figura 2-2: Terminología bloque patrón. 11 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Tabla 2-1: Tabla 5 de la UNE-EN-ISO 3650 [9].  Longitud nominal del bloque patrón, Ln: distancia que separa un punto de una cara de medida del bloque con el correspondiente de la cara opuesta en la dirección perpendicular que define el plano de una de estas caras. Esta medida debe aparecer marcada en el bloque patrón.  Longitud central del bloque patrón, Lc: distancia que separa el punto central de una cara de medida con la opuesta. Con esta medida se realizarán las operaciones de cálculo de desviaciones y tolerancias.  Planitud de las caras de medida: distancia mínima entre dos planos paralelos entre los que queda comprendida toda la superficie de una cara de medida.  Desviaciones respecto al centro: diferencia entre la medida en un punto dado y Lc. En nuestro caso existirán los siguientes casos:  Desviación máxima de la medida nominal en cualquier punto con indicaciones sobre las desviaciones admisibles, fn.  Desviación superior con respecto al centro, fo.  Desviación inferior con respecto al centro, fu.  Margen de desviaciones, fs.  Incertidumbre: según la GUM (“Guide to the expression of uncertainty in measurement”) “existe un valor asociado a la corrección del resultado final; esto es, una duda acerca de la bondad con que el resultado final representa el valor de la magnitud medida” [10]. Este valor es la incertidumbre, que dependerá de la precisión con la que trabajen los equipos y el alcance del propio CAM. En el apartado 2.2.5 se especifican todas las incertidumbres que intervienen. Tabla 5 Máxima desviación de longitud, te, permitida en cualquier punto de la cara de medida respecto a la longitud nominal y tolerancia, tv, de la variación de longitud Longitud nominal, ln Grado de calibración K Grado 0 Grado 1 Grado 2 Máxima desviación de longitud permitida en cualquier pun- to respecto a longitud nominal Tolerancia de la variación de longitud Máxima desviación de longitud permitida en cualquier pun- to respecto a longitud nominal Tolerancia de la variación de longitud Máxima desviación de longitud permitida en cualquier pun- to respecto a longitud nominal Tolerancia de la variación de longitud Máxima desviación de longitud permitida en cualquier pun- to respecto a longitud nominal Tolerancia de la variación de longitud mm ± te μm tv μm ± te μm tv μm ± te μm tv μm ± te μm tv μm 0.5 ≤ ln ≤ 10 10 ≤ ln ≤ 25 25 ≤ ln ≤ 50 50 ≤ ln ≤ 75 0.2 0.3 0.4 0.5 0.05 0.05 0.06 0.06 0.12 0.14 0.2 0.25 0.1 0.1 0.1 0.12 0.2 0.3 0.4 0.5 0.16 0.16 0.18 0.18 0.45 0.6 0.8 1 0.3 0.3 0.3 0.35 75 ≤ ln ≤ 100 100 ≤ ln ≤ 150 150 ≤ ln ≤ 200 0.6 0.8 1 0.07 0.08 0.09 0.3 0.4 0.5 0.12 0.14 0.16 0.6 0.8 1 0.2 0.2 0.25 1.2 1.6 2 0.35 0.4 0.4 200 ≤ ln ≤ 250 250 ≤ ln ≤ 300 300 ≤ ln ≤ 400 1.2 1.4 1.8 0.1 0.1 0.12 0.6 0.7 0.9 0.16 0.18 0.2 1.2 1.4 1.8 0.25 0.25 0.3 2.4 2.8 3.6 0.45 0.5 0.5 400 ≤ ln ≤ 500 500 ≤ ln ≤ 600 600 ≤ ln ≤ 700 2.2 2.6 3 0.14 0.16 0.18 1.1 1.3 1.5 0.25 0.25 0.3 2.2 2.6 3 0.35 0.4 0.45 4.4 5 6 0.6 0.7 0.7 700 ≤ ln ≤ 800 800 ≤ ln ≤ 900 900 ≤ ln ≤ 1 000 3.4 3.8 4.2 0.2 0.2 0.25 1.7 1.9 2 0.3 0.35 0.4 3.4 3.8 4.2 0.5 0.5 0.6 6.5 7.5 8 0.8 0.9 1 Calibraciones de bloques patrón longitudinales 12  Estabilidad dimensional: A lo largo de los años se deberá verificar que los bloques patrón no difieren una medida máxima permitida recogida en la norma UNE EN-ISO 3650.  Adherencia: Propiedad de las caras de los bloques patrones, que les permite unirse a otras caras de medida de otros bloques patrones así como a superficies de similar acabado. Esto es muy importante para el caso del apilamiento, como se explicará más adelante.  Identificación del bloque patrón: Los bloques suelen venir presentados en estuches, donde se presentan varios de diferentes longitudes. Cada bloque patrón debe ir marcado con su identificación y la longitud nominal en milímetros. 2.3 Procedimiento de calibración La calibración de los bloques de cualquier área de los centros metrológicos debe estar perfectamente detallada en los procedimientos que emiten los centros. Cada centro puede realizar la calibración como desee, siempre dentro del marco de la normativa superior a la que deban atenerse. Así, en el caso que compete este TFG se verán tres procedimientos, D-1010 (para bloques de clientes externos), D-34 y D-47 (ambos para calibraciones de bloques internos en el CAM, de materiales de acero y cerámicos respectivamente). En [11] se muestran los procedimientos de calibración pertinentes. 2.3.1 Operaciones previas Antes de realizar la calibración hay que leer detenidamente el manual de procedimiento pertinente para llevar a cabo una calibración correcta y con el menor número de errores posibles. Una vez completada la lectura, es imprescindible el uso de equipo de protección para la manipulación de los bloques patrones para minimizar el daño de los mismos. Es importante hacer hincapié en que son susceptibles a pequeñas variaciones a la hora de manipularlos indebidamente. Se utilizarán “guantes desechables, pantalla protectora, manipuladores automáticos, plantilla de posicionado, y cualquier otro accesorio que redunde en una mejor calidad del trabajo de calibración” [11]. Es imprescindible limpiar todos los equipos que se vayan a utilizar antes de llevar a cabo el procedimiento. Para ello se utilizará una disolución alcohólica adecuada y paños limpios que no dejen fibra en las superficies. También es importante limpiar todos los bloques que llegan al Centro cuidadosamente previos a su uso con acetona, ya que pueden contener resinas protectoras para evitar que se estropeen durante su exposición al exterior. Una vez han llegado al CAM, los bloques patrón deben dejarse estabilizar a temperatura ambiente del laboratorio durante al menos una hora, así como los equipos que intervienen en la calibración. En el caso de calibración interna, D-34 y D-47, deberá ser de al menos 2 horas de estabilización en la placa metálica habilitada para ello. Posteriormente, se procederá a inspeccionar visualmente los bloques, sobre todo sus caras de medida, “para comprobar que no existen rayas, puntos de oxidación u otros desperfectos que pueden, a juicio del laboratorio, desaconsejar la calibración solicitada” [11] . Asimismo, los juegos de bloques patrón longitudinales tienen la obligación de estar marcados los datos según muestra la tabla en función de sus grados que aparece en el documento que aparece en la tabla 2-2 sacada de [11], por lo que se deberá comprobar su correspondiente marcado. Tabla 2-2: Marcación según los grados de precisión [11]. Grado Marcado en los bloques El estuche 0 Marca, nominal y nº de serie Marca, modelo, grado, nº de serie 1 y 2 Marca, nominal Marca, modelo, grado, nº de serie 13 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 2.3.2 Condiciones ambientales En el laboratorio las condiciones ambientales deben ser de 20.0ºC ± 1.0ºC y dentro de la mampara una temperatura de 20.0ºC ± 0.5ºC, debiendo ser la humedad ≤70%HR para dar validez al proceso de calibración de los bloques y durante todo el proceso se deben asegurar las condiciones ambientales especificadas. El CAM dispone de sondas de temperatura y humedad en toda la instalación que monitorizan ambas magnitudes y las corrigen constantemente para que queden dentro del rango establecido. Si ambas magnitudes se salen del rango permitido en algún momento, todas las calibraciones que se hayan realizado en ese periodo de tiempo quedan anuladas teniéndose que repetir. 2.3.3 Procedimiento de calibración La calibración de los bloques patrón longitudinales consiste en la determinación de la longitud, verificando la planitud y el paralelismo de sus caras de medida mediante la comparación con otros bloques de mayor grado de precisión, así los de grado 0 se compararán con los de grado K, mientras que los de grado 1 y 2, con los de grado 0 o superior. Gracias a esto se puede asegurar la trazabilidad 1 de los bloques. El proceso de calibración consiste en, una vez están los bloques listos para ser manipulados, se le asigna un número de tarea a esta calibración único para este proceso. Si el mismo equipo llegase otra vez a las instalaciones en otro periodo de tiempo se le asignaría otro número de tarea. Para llevar correctamente el seguimiento de los equipos que llegan al CAM se le asigna a cada equipo que llega un número de ítem (a partir de ahora se le denominará idItem). Este idItem identifica a cada equipo que llega de forma unitaria. Si un equipo llegase en otro periodo de tiempo, se establecería un número de tarea pero el idItem se quedaría invariante. A su vez, también se anota la fecha de inicio de calibración y el fin de la calibración, ya que ambas son importantes a la hora de realizar el certificado y llevar el control de las medidas que se realizaron en un periodo anterior. El equipo existente para la calibración de bloques patrón de longitud menor a 100 mm es el comparador de bloques de doble palpador de tipo inductivo MAHR 826 PC con una división de escala de 0.01 μm (véase Fig. 2-3). El equipo dispone de dos palpadores, uno superior y otro inferior para que registre una menor incertidumbre con respecto a un solo palpador y una base plana, ya que al incidir sobre un punto la medida llega a ser más certera. Ambas puntas están fabricadas en carburo de tungsteno, que debido a sus características la deformación al aplicar una fuerza sobre el mismo sea muy inferior en comparación a la deformación del acero. Las características técnicas del comparador deben quedar registradas en el posterior software para el cálculo de la incertidumbre. Para ello se creará una tabla en la base de datos pertinente. 1 La trazabilidad se entiende como la propiedad del resultado de un instrumento cuyas referencias quedan especificadas, a través de una cadena de comparaciones que a su vez poseen incertidumbres conocidas. Calibraciones de bloques patrón longitudinales 14 El método que se ha decidido utilizar para la calibración por comparación es la medición en seis puntos, como se muestra en la figura 2-4: primero se mide el patrón de referencia en su punto central (1), seguidamente hace contacto en cinco puntos del bloque a calibrar (2-6), el centro y sus cuatro esquinas, finalizando de nuevo en el punto central del patrón de referencia (7); en total siete medidas. Si el bloque tiene grabados en la cara de medida se realizará la comparación por la otra cara. Todo este proceso se realizará n=3 veces. Aunque la forma primaria de la normativa EA-4/02 establece la repetición del proceso 10 veces para comprobar la normalidad y fiabilidad en las estimaciones, también existe una alternativa (proceso B) para la realización de muestras de n<10, estableciendo la desviación típica poblacional en vez de la muestral. Así, el presente procedimiento dictado por el CAM establece una desviación típica poblacional máxima admisible de ±0.02 μm. Por lo cual, si la desviación es mayor, se rechaza la medida y se repite, asegurándose el CAM que nunca tendrá una desviación típica poblacional mayor a ±0.02 μm [7], tomando este valor como sp(𝑥) y posterior valor de incertidumbre de medida. Este valor se usará también en las incertidumbres próximas. Esto se hace para reducir el número de repeticiones con sus tiempos de ejecución y costes asociados a costa de una incertidumbre asumible por los bloques ya que cuentan con holgura suficiente. Figura 2-3: Verificador MAHR 826 PC. = 7 Figura 2-4: Puntos de calibración [11]. 15 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración El propio verificador, gracias a su software, indica de manera paulatina los pasos a seguir, pudiendo disponer del manual del equipo en caso de duda. El software establece el criterio de aceptación y/o rechazo mediante la configuración de la desviación admisible máxima (desviación típica poblacional) en las medidas de un mismo punto. En nuestro caso, 0.02 μm como se ha comentado en el párrafo anterior. La comparación entre bloques se intentará que sea siempre entre bloques del mismo material. Si no fuese posible se realizaría la calibración sin problema introduciendo la corrección pertinente en el software de cálculo de incertidumbres. Gracias a la propiedad de adherencia de los bloques, se pueden calibrar bloques con medidas especiales, cuya longitud no coincida con la de los bloques presentes en el CAM, mediante el apilamiento de bloques patrón, como se muestra en la figura 2-5. Es importante declarar que no se pueden unir más de 3 bloques para conseguir la medida especial y siempre deben ser del mismo material. Esto hace que en el CAM se puedan calibrar bloques patrón de casi cualquier medida. Una vez se han realizado las 3 medidas en los 7 puntos, el software del verificador obtiene los siguientes resultados mediante cálculos internos que se han definido previamente:  fe: Desviación de la planitud.  fn: Desviación máxima de la medida nominal en cualquier punto con indicaciones sobre las desviaciones admisibles.  fs: Margen de desviaciones.  fo: Desviación superior con respecto al centro.  fu: Desviación inferior con respecto al centro. Con esta información el software establece un grado de precisión, desde grado 00 a grado 2, que, junto a la longitud nominal y el número de serie, genera un archivo con formato ‘.TMP’ que es impreso y constituye la hoja de trabajo. Para saber como resulta una hoja de trabajo tipo, se ha adjuntado en el Anexo A una hoja utilizada en la calibración. Se utilizará para realizar el cálculo de las incertidumbres. En otras áreas del CAM, se trabaja directamente con la hoja de trabajo, apuntando los resultados en la misma. En nuestro caso, debido a la implementación del software no hace falta apuntar resultados alguno, sino solamente los datos obligatorios a rellenar en el recuadro superior de la primera hoja. Figura 2-5: Apilamiento de bloques patrón [15]. Calibraciones de bloques patrón longitudinales 22 23 3 LABVIEW e puede trabajar con una gran multitud de softwares informáticos, debido a que muchos poseen las mismas características funcionales, pero debido a su facilidad en el uso y que todos los procedimientos ya automatizados están integrados en este programa, se ha decidido utilizar el programa que a continuación se presenta, LabVIEW. 3.1 Introducción al programa 3.1.1 Definición LabVIEW (“Laboratory Virtual Engineering Workbench”) es un Software creado por National Instrument, el cual utiliza un lenguaje de programación visual gráfico con funciones implementadas para el rápido diseño de sistemas de adquisición de datos, instrumentación y control, matemáticos, comunicaciones… Gracias a que se encuentran implementadas diversas funciones de muchos ámbitos de la ciencia tecnológica, LabVIEW se ha expandido a muchos tipos de control, no sólo la programación electrónica. Esto unido al sencillo tipo de programación visual gráfico hace que se pueda diseñar de manera más rápida programas que con otros con lenguaje máquina, centrándose uno en la interfaz del programa. LabVIEW se caracteriza por su conexión con múltiples aplicaciones externas al software, como comunicaciones a bases de datos en ACCESS, protocolos PCP/IP, conexión Bluetooth, puerto serie o paralelo, así como interactuar con otros lenguajes tales como SolidWorks, MATLAB, Python, etc. En este trabajo nos centraremos en la conexión con bases de datos, con Excel y con el servidor NONIUS. Al ser la primera vez que se tiene contacto con este programa se ha requerido de un estudio previo del mismo para que se pueda haber llegado a este resultado. En concreto se ha tomado como referencia el manual oficial de National Instrument, [12] así como sus foros oficiales [13], [14] que han ayudado a resolver problemas que a otros usuarios le han ido surgiendo dándole un toque personal para la compatibilización del programa. 3.1.2 Programación gráfica A la hora de trabajar con LabVIEW, utilizamos VI’s (Virtual Instrument), recuadros que contiene entradas y salidas de datos con una funcionalidad específica. Pueden ser creados por el usuario o VI’s que vengan por defecto en el programa. Un VI puede contener VI’s que a su vez contengan otros VI’s, haciendo que la interfaz de programación sea más limpia y clara a la hora de interpretar el software y así poder mejorarlo. Todos los VI incluyen dos partes diferenciadas, el panel de control (Front Panel) y el diagrama de bloques (Block Diagram) como se muestra en la figura 3-1. S “Grandes descubrimientos y mejoras implican invariablemente la cooperación de muchas mentes.” - Alexander Graham Bell - LabVIEW 24 A su vez para entender estos nuevos conceptos se muestra a continuación un ejemplo en el que se puede ver la figura 3-2: Diseñado de un programa que muestra la fecha y la hora actual pudiendo para el programa en cualquier momento: 3.1.2.1 Front Panel Es la interfaz con el que el usuario maneja el programa, el panel de control. En él, el usuario puede ver a tiempo real los cambios que se están llevando a cabo, así como tomar decisiones a la hora de manejar el programa. Puede contener botones, gráficos, indicadores de algún valor, entrada de información, etc. Es importante que esta interfaz sea sencilla y que sea fácil de manejar. Para un uso adecuado, se recomienda que el funcionamiento se realice únicamente en la pantalla que ocupa el ordenador para no mover y que sea más engorroso. Figura 3-1: Estructura del VI. Figura 3-2: Ejemplo sencillo de VI ejecutándose que muestra la hora actual. 25 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 3.1.2.2 Block Diagram Es el software propiamente dicho. Los controles del front panel se relacionan entre sí mediante cableado virtual para realizar las operaciones que se desee llevar a cabo. Es bastante similar al programa SimuLink de MATLAB. Para llevar a cabo un buen programa hay que plantear bien este apartado ya que un error podría no ejecutar correctamente el programa. Es posible dividir el programa completo en subtareas para así comprobar cada fase del proceso y detectar los posibles errores rápidamente agilizando el proceso de creación del programa completo. El único inconveniente es la gran cantidad de programas que se crean y la posibilidad de extravío de alguno, por lo que es bueno hacer los programas lo más sencillo posible, pero compactando los procesos ya que podrían ocurrir fallos no deseados relacionados con la confusión de encontrar los programas. Al igual que pasa en el Front Panel, se recomienda que se programe en lo que ocupa la pantalla de la computadora, para que no se vuelva engorroso y sea fácil de entender. Otro consejo es que todas las acciones se hagan de izquierda a derecha para una mejor comprensión del VI y sin que los cables virtuales se entremezclen, para así cuando otro trabajador tenga que hacer revisiones, le resulte fácil de entender a la vez que se vaya actualizando la programación en el futuro. 3.2 Tipos de datos Dada la gran variedad de usos que puede otorgar LabVIEW, se explicará los aspectos importantes que se han tenido en consideración para llevar a cabo de manera satisfactoria el trabajo requerido, por lo que los datos que más se han utilizado en el panel frontal de la aplicación son (véase Tabla 3-1): Tabla 3-1: Variables a usar en el programa. Nombre Descripción String Secuencia de caracteres ASCII Datos numéricos Número de punto flotante, punto fijo, entero, sin signo o complejo. Según la representación en LabVIEW será uno u otro número. Booleanos Variable que representa 0 o 1, TRUE o FALSE, para establecer condiciones en ciclos. Cualquier valor que no sea 0 (FALSE), será 1 (TRUE). Paths Rutas a directorios o documentos con cierta utilidad para el programa. Arrays Vectores de un mismo tipo de dato. Puede ser de cualquiera y de una o varias dimensiones. Clusters Agrupación de diferentes datos en una misma variable. Es equivalente al tipo struct del lenguaje C. 3.3 Estructuras de ejecución En este punto se definirán las estructuras de programación que se han utilizado en el proyecto para una mejor comprensión posterior del programa. LabVIEW 26 3.3.1 While loop Ciclo igual al bucle while de lenguaje máquina, ejecuta las acciones que tiene programadas dentro de él, hasta que se cumpla la condición de parada. Al igual que en los demás lenguajes de programación hay que evitar que el bucle se haga infinito, ya que sería un fallo importante de programación. Según se muestra en la figura 3-3, el recuadro gris delimita el contenido del bucle, habiendo por defecto dos terminales: por un lado el terminal de iteración (i), de uso opcional, que muestra el número de ciclo por el cual va el bucle; y la condición de parada booleana, obligatoria para finalizar el bucle y que consta de dos opciones, la de ‘Stop if True’ y la de ‘Continue if True’ (icono rojo o flecha verde, respectivamente). Si no se conecta el botón de Stop dará error y no se podrá ejecutar. 3.3.2 For loop Ciclo que se repite un número establecido de veces. Es equivalente al bucle for de lenguaje máquina, con una diferencia, puede pararse el bucle dentro del mismo añadiendo una condición de parada opcional igual a la del bucle while. Como muestra la siguiente figura (véase Fig. 3-4) consta de: Un terminal numérico de iteración (i) idéntico al bucle while. Un terminal de máximo número de iteraciones (N), que puede ser conectado opcionalmente pero en el caso de no hacerlo, la entrada al bucle se debe hacer por medio de un array (indexs), por lo que repetirá el bucle n veces según sea la dimensión del mismo. Si no se tiene precaución con las conexiones, se convertirá en bucle infinito, por ello se debe prestar atención a este bucle que no exista error. Figura 3-3 : Bucle While de LabVIEW. 27 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 3.3.3 Case structure Ejecución de uno u otro caso dependiendo de la condición. Puede ser cualquier tipo de dato en la condición, como resultado en el menú se mostrarán las opciones. Una vez conectada la condición se deben establecer los diferentes casos uno a uno como se puede observar en la figura 3-5. Esta estructura es similar al comando if…else del lenguaje máquina. A su vez, también se puede relacionar con los comandos switch…case. El terminal selector determina qué caso se va a ejecutar. El terminal superior es el menú donde se muestran los diferentes subprogramas. En el caso de que se quiera obtener un resultado fuera de la condición a través del túnel de salida, se tendrá que conectar en todos los casos. Sin embargo, los túneles de entrada no serán obligatorios utilizarlos en todos los casos. Figura 3-4: Bucle for de LabVIEW. Figura 3-5: Case Structure de LabVIEW. LabVIEW 28 3.3.4 Event structure Esta configuración espera hasta que ocurra un evento programado dentro del event structure para realizar las operaciones dentro del mismo. Se puede programar el tiempo de espera entre eventos, pero en el caso que compete este TFG no hará falta tal opción. Para que se puedan suceder varios eventos en un mismo programa, event structure debe estar anidado en un bucle while, lo que se conoce como máquina de eventos, un bucle que puedes controlar a gusto del usuario para un determinado fin. En este proyecto se utilizará la máquina de eventos (véase Fig. 3-6) para la calibración de los bloques patrón longitudinales ya que se requieren diversos pasos que en un solo evento es imposible de programar. En concreto se utilizará Value Change de una variable, esto es, en cuanto varía el valor de la variable entrará en el evento indicado. 3.3.5 Otras estructuras a utilizar Tras la explicación de las estructuras más importantes que van a ser incluidas en el software, hay dos estructuras de menos peso, pero que también se van a utilizar, al menos una vez. Éstas son:  Flat Sequence: Consiste en uno o varios subdiagramas, también llamados frames que emula a los de una cinta de película. Tiene como objetivo seguir la secuencia de izquierda a derecha en riguroso orden. Es útil cuando se quiere seguir la misma secuencia, pero no es flexible frente a cambios espontáneos. Por ello, esta estructura no se ha utilizado como principal en el programa debido a que se necesita cierta flexibilidad a la hora de utilizar la interfaz.  Formula Node: Consiste en una estructura que representa las funciones del lenguaje máquina. Si se quiere hacer operaciones complicadas en LabVIEW, esto ofrece la oportunidad de hacerlo de una manera compacta. Ambas estructuras se encuentran representadas en la figura 3-7 de izquierda a derecha. Figura 3-6: Máquina de eventos en LabVIEW (Event Structure anidado en un bucle While). 29 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 3.4 Comunicación con programas externos LabVIEW tiene la propiedad de conectarse con otros programas mediante módulos VI’s previamente programados para la realización de diversas tareas que no es capaz de realizar. En el proyecto se va a requerir de la conexión de varias plataformas para el completo desarrollo de la actividad. Se puede comunicar con numerosos softwares de diversas índoles, pero en lo que compete al programa nos centraremos en la conexión con Microsoft, en concreto con Excel, así como conexiones con bases de datos a través de lenguaje SQL y conexión de subida de archivos mediante FTP. 3.4.1 Comunicación con Microsoft Excel LabVIEW incluye, como muchos otros softwares, la posibilidad de conexión mediante ActiveX Automation. Esto es, un entorno en el que dos software completamente diferentes pero que posean esta comunicación son capaces de comunicarse bidireccionalmente mediante unos servicios implementados en ambos softwares basado en objetos distribuidos llamado OLE (“Object Linking and Embedding”) para enlazar varias aplicaciones entre sí. Gracias a esta conexión se puede tanto exportar datos a Excel, Word, bases de datos, como importar datos de ellos mediante la conexión servidor-cliente bidireccional. En el presente proyecto no se utilizará el lenguaje de bajo nivel de ActiveX, sino que se utilizará VI implementados en previas versiones para mayor comodidad como se puede ver en la figura 3-8 que realizan una función concreta, todo ello recogido en la carpeta “Report Generation”, pero estos VI’s basados sin embargo en dicha comunicación ya que resulta más sencillo utilizar estos VI’s, pero si se requiriese se podría usar el lenguaje de bajo nivel. Por ello, la integración del programa LabVIEW con Excel mediante ActiveX tiene como fin, una vez calculado todas las variables, generar un certificado de manera automática para presentarlo al cliente que solicita los servicios del CAM, por lo que se genera un archivo con formato ‘.xlsx’ donde se envían los datos obtenidos con LabVIEW a Excel y mediante macros de Excel se exporta a formato PDF. De manera equivalente se puede explicar la generación de la hoja de datos de la calibración. Figura 3-7: A la izquierda, Flat sequence y a la derecha, Formula Node con un ejemplo básico. LabVIEW 30 3.4.2 Comunicación con Base de Datos La comunicación entre bases de datos y LabVIEW se realiza mediante la conexión OLE comentada en la conexión con Excel. Gracias a la implementación del programa, se puede conectar este protocolo mediante una capa de conversión entre OLE DB y el proveedor ODBC (Open Database Connectivity) que utiliza la base de datos del CAM. Este proveedor se configura creando un DSN (Data Source Name) para acceder a los datos de la base en cuestión. El sistema DSN requerirá de un usuario y de una contraseña para acceder que el CAM proveerá una vez se implante el procedimiento. Hasta el momento se ha trabajado con una copia de la base de datos para así evitar problemas de eliminación de información importante y así estar seguro que se avanza sin dañar el resto de los procedimientos. Como ocurre en Excel, una configuración bidireccional, es posible tanto obtener datos como implementarlos. Con estos protocolos, se puede conectar directamente el programa con la base sin necesidad de ningún intermediario/aplicación. El lenguaje de comandos que se va a utilizar para la ejecución es SQL (Structured Query Language), un lenguaje de definición, manipulación y control de datos para administrar o recuperar información de sistemas de gestión de bases de datos relacionales. Para la creación de VI’s se utilizarán los elementos ya creados en LabVIEW que se encuentran rodeados en la figura 3-9. Figura 3-8: Comunicación con Excel. Figura 3-9: Comunicación con bases de datos. 31 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 3.4.3 Comunicación con NONIUS El portal NONIUS es el servidor del CAM donde se registran los datos de los clientes y se encuentra recogido el histórico de las calibraciones realizadas en todas las áreas del CAM. No es más que una base de datos incluida en un servidor interno para la introducción de datos. Debido a la política de protección de datos, se mantendrá este punto sin entrar mucho en detalle. Hay que comentar que las bases de datos están incluidas en NONIUS, pero al utilizar protocolos de conexión diferentes se ha decidido diferenciar ambas para que en primera instancia quede más claro. Las bases de datos se van a considerar como tal, y la comunicación a NONIUS se explicará a continuación. La información que se suba a NONIUS o la que se extraiga seguirá el protocolo FTP (“File Transfer Protocol”), que es ofrecido por la familia de protocolos TCP/IP. Este servicio envía archivos a máxima velocidad, lo cual lo hace idóneo para estos casos, con una excepción, la seguridad en el envío de archivos. Debido a la falta de seguridad del protocolo FTP, se requiere de un sistema cifrado para así evitar en la mayor medida cualquier flujo no deseado de información al exterior. Para ello LabVIEW incorpora el protocolo SSH (Secure Shell), que permite acceder de forma remota al servidor por un canal seguro con la información cifrada aprovechando la velocidad de transmisión de archivos del protocolo FTP. En concreto se utilizará el SFTP (“SSH File Transfer Protocol”) dentro de los posibles modos de envío de información. Debido a la complejidad y a la importancia de estos VI’s y aprovechando que el envío de la información se realiza de manera equivalente en todos los softwares implantados en las diferentes áreas del CAM, se han provisto de los mismos VI’s para no realizar de 0 el mismo trabajo. En el punto 5 se mostrará en detalles los VI’s utilizados. Panel Frontal 38 El segundo cuadro es el encargado de los patrones de referencia que se han utilizado (véase Fig. 4-7). Aquí se puede encontrar:  Material y marca de los patrones: Al igual que los patrones a calibrar se necesita conocer la marca y el material de los patrones, por tanto, de una lista predeterminada de materiales y marca se debe elegir uno. Lo óptimo sería que el programa, al escoger la referencia estableciera de manera automática esta información, pero como se verá en el punto 7, es un trabajo futuro para llegar al programa idóneo.  Número de identificación de los patrones de referencia: Este es el ID de los patrones que se necesita para el certificado, ya que hay que especificar qué bloque de referencia se ha utilizado para que quede registrado en el certificado de calibración. Se escribe a mano el número y no se escoge de una lista. El tercer recuadro (véase Fig. 4-9) pertenece a las calibraciones anteriores:  Fechas: consiste en la fecha de la última calibración que se ha realizado. El sistema carga todas las fechas en las que se han realizado calibraciones y se elige la que el técnico crea oportuna. Una vez elegida la fecha el sistema carga los datos en la pestaña de “DATOS ANTERIORES”. El sistema al elegir la fecha preguntará si está seguro de que la fecha elegida es la correcta, y hasta que no se pulse OK no procederá a buscar en la base de datos. Al acabar mostrará un mensaje de final de evento habiéndose cargado o no los datos (véase Fig. 4-8).  Tiempo entre calibraciones: para el téermino de incertidumbre de deriva de la calibración interna, se necesita este término. Consiste en el espacio de tiempo que ha pasado desde que se realizó la última calibración para el cálculo de dicha variable. Es importante apuntar que debe estar el número en unidades de años. Figura 4-8: Mensajes de elección de fechas. Figura 4-7: Segundo cuadro de parámetros de los patrones de referencia. 39 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración  En esta interfaz aparece un botón el cual pone “PULSAR”. Este botón consiste en que si, al cargar las fechas por parte del sistema no se encuentra la que el operario desea cargar, habrá que pulsar el botón y la aplicación facilitará una introducción de fecha en la pestaña “DATOS ANTERIORES” a la vez que muestra un mensaje por pantalla de que se ha cargado correctamente. El operario también verá en ambas esquinas inferiores dos botones (“ANTERIOR” Y “SIGUIENTE”). Estos botones pasan de pestaña de manera ordenada para una mayor comodidad con el operario. También existe la posibilidad de pinchar sobre los nombres de las pestañas para cambiar. 4.3 Casos especiales Esta pestaña trata los casos excepcionales que se pueden dar en el CAM (véase Fig. 4-10). En concreto se van a tratar los casos en que en el juego de bloques existan bloques con medidas especiales. Esto es, medidas las cuales se va a necesitar del apilamiento de bloques, ya que el CAM no posea los bloques con la medida exacta. La segunda excepción es, en el caso de que juegos de bloques, se encuentre que hay bloques unitarios de material diferente. Este aspecto es importante a la hora de calcular las incertidumbres, ya que un material es totalmente diferente a otro. Por ello, se ha considerado esta excepción, ya que debido a la experiencia se han dado bastantes casos y se ha decidido introducir. Figura 4-9: Cuadro de parámetros de tiempos de calibración. Panel Frontal 40 Figura 4-10: Pestaña de casos especiales relleno de datos. 41 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 4.3.1 Medidas especiales Es una nomenclatura propia que hace referencia a los casos en que se vayan a calibrar bloques con medidas que no tienen en el CAM. Por ello se necesita del apilamiento de varios bloques para conseguir dicha medida. Estos casos suelen ser muy communes para los juegos de bloques especiales. Estos son, medidas de 5.1 mm, 7.7 mm, 10.3 mm, 12.9 mm, 17.6 mm, 20.2 mm y 22.8 mm. 2 Una vez pulsado “SI” en las opciones aparece un recuadro como en la imagen (véase Fig 4-11). En este cuadro se muestra toda la información necesaria para realizar las operaciones que realiza el verificador pero con el programa. El procedimiento a seguir es el siguiente: 1. Se introduce la medida del bloque especial, la lista recoge los anteriores mostrados, pero en el caso que se necesite otra medida se puede escribir directamente ya que la gran variedad de bloques diferentes que existen hace imposible introducirlos todos en la lista. Esto se introducirá en el control de selección de bloque de la figura 4-11. 2. Debido a que se van a tener que apilar bloques para llegar a la medida deseada, en los 3 se introducen las medidas de las referencias que se han utilizado. 3. Se introducen los 3 valores que se muestran, el valor de patrón, el grado del bloque y el código del mismo. 4. Se puede ver una matriz de 3x7. Cada fila representa las medidas. Se realiza la calibración en los 7 puntos y se pulsa “CALCULAR”. Si la primera medida está correcta, muestra un mensaje de que continúe con la segunda medida. Si todo está correcto pedirá que se realice la última calibración. Si tras todas las medidas no ha habido ningún error, se guardarán las medidas tal como si las realizara el verificador. Se explicará con detalle en el apartado 5.4 qué operaciones se han llevado a cabo. En el indicador derecho se mostrará el siguiente mensaje. 2 Estas medidas se utilizan princpalmente para la calibración de pies de rey y micrómetros, que necesitan de la calibración de ciertos puntos que solamente se consiguen con estos bloques. Figura 4-12: Mensaje de que todo está correcto. Figura 4-11: Interfaz de los bloques con medidas especiales. Panel Frontal 42 Sin embargo, el programa también está preparado para que, en caso de error por parte del operario el programa muestre un mensaje por pantalla para que se pueda corregir. Los casos de error que se han tenido en cuenta son: 1. Supuesto que el operario se le olvide introducir el bloque a calibrar. Se mostrará un mensaje de que no se ha introducido correctamente. 2. Supuesto de que las medidas de los bloques que se han apilado sean diferentes a la medida del bloque a calibrar. 3. En el punto 4, al realizar las medidas 1 y 1 de cada medida, la diferencia entre ambas supere 0.02 mm tal y como se ha comentado en el apartado 2.2.3 .Ante este error se debe repetir la calibración de la medida. 4. También en el punto 4, cuando la diferencia entre los mismos puntos de diferentes medidas es mayor a 0.02 muestra un mensaje por pantalla que hay que repetir la calibración de uno de ellos. Las operaciones se detallarán en el apartado 5.4. Estos errores se encuentran recogidos en la Figura 4-13. 4.3.2 Bloques con materiales diferentes En muchos juegos puede existir la posibilidad de que uno o dos bloques sean de materiales diferentes del resto. Esto se soluciona estableciendo la opción de guardar el bloque como un bloque independiente con las diferencias. Una vez se marca la existencia de bloques con esta particularidad aparecen las casillas de infomación (véase Fig. 4-14). La medida del bloque se debe escoger de la lista completa, ya que al cargar los datos se carga a su vez la casilla por lo que no hace falta escribir manualmente el dato. La primera fila representa las opciones del bloque calibrando, material y marca; la segunda fila representa los datos del bloque de referencia. Figura 4-13: Errores ordenados de izquierda a derecha y de arriba abajo. 43 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Una vez se haya introducido todos los datos, pulsar “APLICAR”, se guardarán los datos en el programa y se limpiarán todos los cuadros. En caso de querer eliminar algún bloque erróneo, hay que proceder introduciendo la medida y se autocompletarán los campos. Pulsar “BORRAR” y el sistema eliminará las características de ese material. 4.4 Nuevos datos Esta pestaña (véase Fig.4-16) es de visualización de datos y corrección de posibles errores de la información que ha llegado del equipo de comparación. Una vez se ha cargado la tarea, el archivo de datos del equipo se ha cargado, se ha filtrado la información y se ha guardado en su correspondiente variable. Si hubiere algún error el programa dispone de la opción de corregir cada medida para que todo quede perfectamente. Para visualizar los datos de la nueva calibración hay que pulsar “VER NUEVOS DATOS”. El programa cargará los datos en la pantalla y con un simple scroll se pueden visualizar todos los bloques y sus medidas. Debido a que el documento generado por el equipo de calibración se supone que no hace falta imprimir pero sí visualizar, se ha decidido poner las columnas que se encuentran en dicho documento a modo de consulta de la información que se ha generado. Esta ventana junto con la visualización de los datos anteriores posee un botón de reinicio. Reinicia los datos a los que se encuentran en el archivo “.TMP”. Este es un botón de seguridad en caso de que se cambie mucha información y seguidamente se desee reestablecer los datos. Respecto a las correcciones, se puede ver en la imagen un grupo de casillas debajo de la pantalla de datos que recoge toda la información que procesa el equipo verificador como se puede ver en la Figura 4-15. Si algunos de estos datos son erróneos, hay que escribir la medida (Ln) y los campos se autompletarán automáticamente. Seguidamente se cambiará el dato que está mal y se pulsará “INTRODUCIR”. En caso de borrar cualquier bloque se debe proceder de la misma manera, pero pulsando “BORRAR” y se eliminará toda la información del bloque. Figura 4-14: Casillas de bloques con materiales diferentes. Figura 4-15: Casillas de corrección de nuevos datos. Panel Frontal 44 Figura 4-16: Pestaña de nuevos datos del programa. 45 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 4.5 Datos anteriores Esta pestaña (véase Fig. 4-18) muestra la información de las calibraciones anteriores del mismo idItem pero diferente número de tarea. Aunque esta información no se muestra en el certificado, es una manera de llevar un seguimiento de las medidas que se obtienen del verificador. Esto es, cada vez que se calibran se comprueba que los bloques no han sufrido ningún percance debido a desviaciones excesivas en las mediciones que haga que se tengan que desechar de manera defitiva. A este hecho se conoce como ‘calidad interna’ de los bloques 3 . La pestaña muestra una pantalla idéntica a la de los nuevos datos, donde aparecen las medidas del archivo “.TMP” pero de la calibración anterior que se ha elegido en el menú de INICIO. A diferencia del apartado anterior no hace falta pulsar ningún botón para cargar los datos, ya que al elegir la fecha de última calibración se escribieron los datos si es que estuviesen guardados en la base de datos. Debajo de esta pantalla se encuentra el mismo formato que la pestaña anterior, introducción de datos en los supuestos casos en que no se encuentren los datos y que haya algún error indeseado. Se procede igual que en el caso anterior, introduciendo la medida nominal y si se encuentra se rellenan automáticamente los datos. De la misma manera el botón REINICIAR devuelve los valores de la base de datos. A la derecha de la pantalla de datos se encuentra el botón COMPROBAR. El punto 10 del proceso corresponde a la comprobación de los datos de la calibración actual respecto a la calibración anterior. La metodología que se ha seguido es: se comparan los datos uno a uno de la nueva calibración respecto a la última. Si se supera un umbral preestablecido, en el caso de este trabajo será 0.05 μm. Si se supera esta diferencia, el sistema mostrará un mensaje de error (véase Fig. 4-17) exponiendo las medidas erróneas y se encenderá el LED de calibración interna. Las medidas que han sido incorrectas se deben recalibrar una segunda vez para comprobar que no ha sido un error en las medidas anteriores. Una vez medidas se cambiarán en los nuevos datos para volver a comprobar los datos. Si vuelve a dar error, se debe apartar ese bloque que no cumple los requisitos eliminando los datos de mediciones de ese bloque. 3 A la hora de realizar el procedimiento interno, cuando se ccomprueban los datos antiguos y los nuevos y ocurre un error, se tienen que recalibrar esos bloques para comprobar que no ha sido un error. A ese procedimiento se le llama en el CAM como calidad interna. Figura 4-17: Ejemplo de mensaje de error de disparidad de datos en calidad interna. Panel Frontal 46 Figura 4-18: Pestaña de datos anteriores del programa. 47 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 4.6 Resultados La visualización de las incertidumbres es opcional pero debido a que en las hojas de cálculo se encontraban recogidas todas las incertidumbres se ha decidido plasmar la misma idea en el programa. Para ello, existe una pestaña exclusiva para los resultados que muestra las incertidumbres recogidas en los procedimientos de calibración externas e internas tal y como muestra la Figura 4-19 (Siguiente página). El programa reconoce el tipo de calibración que se ha llevado a cabo y escribe el vector de resultados correspondiente. Por ejemplo en la calibración de equipos externos (D-1010) no se encuentra la columna de cumplir los requisitos internos establecidos para la calibración D-34 o D-47. Para que se muestren los datos hay que pulsar el botón de CALCULAR. Automáticamente el programa escribe todos los resultados correspondientes a la calibración que se haya elegido. La unidad de todas las incertidumbres son los nanómetros (nm) y la medida del bloque son milímetros (mm). 4.7 Certificado Una vez se han calculado los resultados se necesita dar al cliente el certificado de calibración que oficializa la calibración. El certificado se genera mediante Excel con la comunicación entre LabVIEW y este último. De la misma manera se procede con la hoja de datos, donde se encuentran los datos intermedios de la calibración. Para visualizar ambos documentos se deberá ir a los anexos para ver un ejemplo de ambos. El proceso de conexión y rellenado de datos se explicará en el apartado del diagrama de bloques. Como se puede ver en la pestaña (véase Fig 4-20) se puede ver un recuadro con casillas con información: - Criterio de aceptación: Se escribe en el certificado la declaración de cumplimiento basada en una comprobación de corrección ± incertidumbre. - Observaciones que se han tenido en cuenta a la hora de realizar la calibración y su certificado. - Especificación metrológica: Normativa que se ha seguido a la hora de realizar la calibración. - Número de medidas realizadas: según el apartado 2.2.5 se han llevado a cabo 3 mediciones con 5 medidas, las esquinas y el centro de cada bloque. Estas casillas suelen ser constantes en todos los certificados, pero en caso de tener que cambiar alguna de ellas por una excepción, se podrá cambiar en este cuadro para que no sean constantes globales. Para conseguir el certificado, solamente hay que pulsar el botón “GENERAR” del certificado. El programa automáticamente generará el archivo en formato PDF generando conexiones internas y rellenando los datos necesarios. Para la generación de la hoja de datos se procede de la misma manera, pero pulsando “GENERAR” de la HD. Se generará la hoja de datos automáticamente de la misma manera que el certificado. Diagrama de bloques 54 Figura 5-3: Evento Usuario Red. Figura 5-4: Mensaje de error de usuario o contraseña con la programación. 55 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 5.2.1 BD-Consulta Usuarios Contraseñas.vi En este caso se ha mostrado el SubVI de la Figura 5-5 de las consulta de datos en vez de introducirlo en la tabla, ya que sirve como ejemplo para el resto de VI’s que traten de consulta a la BD ya que todos tienen la misma forma. En primer lugar se establece conexión con la base de datos que queramos manipular, con la cadena de caracteres del nombre de la misma; a continuación se declara la sentencia que extraiga o introduzca información en la base de datos mediante lenguaje SQL; se consigue la información en el caso de la figura 5-5 y se descifra ya que esta información viene dada en un formato que no nos interesa; Finalmente se finaliza la sentencia y se cierra la conexión pudiendo salir del VI. Es importante siempre cerrar la conexión debido a que si se queda abierta puede restringir recursos haciendo que las conexiones externas al programa sean más lentas. 5.3 Bloques de Inicio La pestaña de inicio, como se ha comentado antes, sirve para introducir los datos principales de la calibración. A continuación se explicará la programación que ha seguido esta pestaña comentando los subprogramas que sean necesarios. En INICIO existen 5 eventos dentro del global: el usuario, el número de tarea, la selección de la fecha, supuesto caso de que no esté la fecha y la selección de la calibración. El funcionamiento es secuencial por lo que se ha decidido no poner ningún diagrama de flujo. 5.3.1 Número de tarea La variable Número tarea al cambiar de valor entra en el evento [4] Número tarea, accede al VI “Abrir_Guardar.vi” para establecer conexión con la carpeta de los archivos y buscar la calibración correspondiente. Al salir, comprueba si el archivo cargado está vacío. Si es así muestra el error en la pantalla. Si está bien, comenzará a filtrar los datos innecesarios y a quedarse con los de la calibración en las diferentes variables (Escaneo_Datos.vi y Filtro_Datos.vi). De manera paralela la tarea sirve para conectarse con la base de datos y obtener los datos del equipo y las fechas de las anteriores calibraciones a través del idItem sacado de la consulta de datos (BD-Consulta datos_equipos-completos.vi y BD-Consulta Fechas.vi. Todas las variables que intervienen se guardan en el cluster global. Todo ello se encuentra plasmado en la figura 5-6. Figura 5-5: SubVI de la consulta del usuario y contraseña en la BD. Diagrama de bloques 56 5.3.2 Fechas El quinto evento ([5] Fechas) representado en la Figura 5-5 consiste en obtener los datos de la calibración fechada en la selección de la casilla. Esta variable es donde se guardó las fechas disponibles en el apartado anterior y se tendrá que elegir la fecha que se requiera. El programa conecta con la base de datos de los datos anteriores (BD-Consulta Datos Anteriores.vi) y carga los datos en la variable de Datos Anteriores y se muestran por pantalla en la pestaña datos anteriores (Escritura_de_Datos.vi). Se pueden observar los dos mensajes en el evento a la izquierda de confirmación y a la derecha de fin de evento. De la misma manera, los datos se guardan en el cluster global para que quede constancia de las acciones realizadas en el proceso de calibración. En el supuesto caso que no se encuentre la fecha que se necesite, se dispone de la opción de añadir la fecha con el evento [6] Está fecha? que añade el botón Fecha anterior en la pestaña de los datos anteriores. Figura 5-6: Evento 4, número de tarea. Figura 5-7: Evento 5, selección de fechas. 57 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 5.3.3 Selección de calibración La selección de la calibración conlleva que se muestre o no el grado del patrón a calibrar. Para ello se recurre al evento [7] Calibración, Value Change. Dependiendo de la selección que hayamos hecho se mostrará o no el control del grado a calibrar. En el caso de ser calibración interna, siempre será el grado 0 ya que lo que se encuentra recogido en el CAM como bloques de referencia son de grado 0, mientras que si la calibración es de bloques externos podrá elegir el operario que grado es necesario en función del cliente. 5.4 Programación de Casos especiales Los eventos para esta pestaña van desde el 17 hasta el 23. Ya que se dividen en dos grandes subgrupos se explicarán independientemente. Para que quede claro el procedimiento antes de proceder a la explicación se ha adjuntado la figura 5-9 que corresponde a un diagrama de flujo de la funcionalidad de este apartado y así quede todo mucho más detallado en el proyecto. En dicha figura aparece la variable i, que significa el número de medidas que se han realizado. Debido a que se tienen que realizar 3 medidas en total, la variable va de 1 a 3. Figura 5-8: Evento 7, selección de la calibración. Diagrama de bloques 58 5.4.1 Medidas especiales En primer lugar, para la aparición del cuadro principal de los bloques con medidas especiales se ha utilizado el selector de opciones booleano Bloques Especiales. En el caso que se pulse SI ESPECIAL, se mostrará el cluster de información, mientras que si se pulsa NO ESPECIAL, desaparecerá. El evento creado es el [8], Bloques Especiales. Una vez mostrada el cluster con la información de las medidas especiales y se pulse el botón CALCULAR entra en el evento [9], Bloques Especiales.Calculo Especiales (véase Fig. 5-10). Comprueba que la suma de los bloques 1 a 3 es igual al seleccionado (False = error 1). A continuación comprueba que se ha seleccionado el bloque (True = error 2). Si todo va según lo esperado, los datos de la variable medidas entrarán en el VI Comprobación_Apilamiento.vi y comprobará que no la diferencia entre las medidas 1 y 1 final no difieren más de 0.02 μm (True = error 3). Añadirá la media de ambas medidas, restará esa media al resto de datos de la medida y entrará en el VI Criterio_Aceptación_Apilamiento.vi. Dentro, dependiendo del número de medidas que entren (máximo 3) se comprobarán que estos datos no difieren del homónimo en otra medida más de 0.02 μm (True =error 4). Se ha adjuntado una imagen de ambos VI’s para mejor comprensión (véase Fig 5-11) a pesar de que se volverá a poner en la tabla 5-1 como un SubVI. Los 4 errores que se comentan en los párrafos anteriores corresponden con la figura 4-13. Una vez ha salido de los SubVI’s escribe la información en la pantalla (Info Casos Especiales) a la vez que guarda la información creada en sus respectivas variables gracias al VI Generación_de_Datos_Apilamiento.vi reiniciando todos los campos para introducir otra medida especial. En caso de querer eliminar lo realizado hasta el momento el botón LIMPIAR elimina todo lo que se ha hecho. El evento asociado es el [10] Limpiar_espec. Debido a su simpleza, se ha decidido no adjuntar imagen de este evento. Figura 5-9: Diagrama de flujo de la metodología de los bloques patrones. 59 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Figura 5-10: Evento 9, bloques con medidas especiales. Figura 5-11: Contenido del VI del criterio de aceptación o rechazo. Diagrama de bloques 60 5.4.2 Materiales diferentes Para el caso de medidas especiales se ha seguido las mismas acciones que las medidas especiales: si se elige SI MAT se mostrará el cluster general de los materiales diferentes, cargándose las medidas nominales disponibles en la variable Ln, mientras que si se elige NO MAT se ocultará toda información que atañe a esta acción. El evento [11] Materiales diferentes? recoge estas acciones. Al añadir toda la información en el cluster y pulsar el botón APLICAR entra en el evento [12] Aplicar Material Diferente en la figura 5-12. Si todas las casillas están rellenas se procederá a introducir estos datos en las variables correspondientes (Materiales Diferentes) reiniciando las casillas de introducción de datos posteriormente. En el caso de que se introduzca una Ln que ya tiene datos guardados, entrará en el evento [13] Material diferente.Ln de la Figura 5-13. El programa busca entre toda la variable Materiales Diferentes si se encuentra la medida nominal. Si la encuentra rellena los datos y guarda el índice en la variable Indice Material Diferente por si se vuelve a guarder los datos y no se dupliquen los casos. Para el caso de eliminar una medida se pulsará el botón BORRAR y entrará en [14] Borrar Material Diferente eliminando la fila del cluster de datos asociados a esa medida con el índice obtenido en el evento [13]. Figura 5-12: Evento 12, introducción de los datos de material diferente. 61 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 5.5 Programación de nuevos datos El diagrama de bloques de esta pestaña se basa en la carga de los datos, e introducir los datos a mano pudiéndolos eliminar en cualquier momento. Los eventos asociados van del 15 al 19. Tanto para este punto como para el siguiente la metodología es la misma, ya que consiste en guardar datos en las variables correspondientes y que se autocompleten los campos en caso de que exista ya, para evitar que se dupliquen los datos. En la figura 5-14 se muestra un diagrama de flujo que esquematiza el proceso. Figura 5-14: Diagrama de flujo de la introducción de datos. Figura 5-13: Evento 13, autocompletado de los datos. Diagrama de bloques 62 5.5.1 Visualización de los datos La inclusión del botón de visualización los datos de la calibración sirve para tener un punto de guardado intermedio entre los datos administrativos y técnicos y la calibración en sí. De la misma manera se guardan los datos calculados en las medidas especiales sustituyendo los datos existentes por los actuales. El evento [15] Ver Datos de la Figura 5-15 comienza comprobando los datos del equipo introduciendo las correcciones del punto 3 de la pestaña INICIO en el VI BD-Consulta datos equipos_completos.vi. Seguidamente introduce los datos de las medidas especiales en los vectores de datos del equipo comparador en el VI Sustitucion_Datos_especiales.vi, convirtiendo el cluster de datos en un array para poder escribirlos por pantalla (Conversion_Datos_Cluster-Array.vi y Escritura_de_Datos.vi). 5.5.2 Escritura de datos a mano Para que el programa no sea cerrado a variaciones se ha dispuesto de un introductor de datos cuyos eventos corresponden a la introducción, eliminación, reinicio y autorrelleno de datos. Para la introducción se ha diseñado el evento [17] Intro Datos Nuevos establecido en la Figura 5-16 donde comprueba que se han rellenado todos los datos y se ejecuta Sustitucion_Datos_Nuevos.vi que convierte el cluster en array y busca si existen datos de la medida nominal introducida y los sustituye o introduce por arden ascendente. Las imágenes de estos VI’s se verá en la tabla 5-1 donde se expondrán todos los VI’s internos de manera esquematizada. Finalmente escribe los datos de nuevo en la pantalla con la sustitución hecha. Para el autocompletado de campos se usa la misma filosofía que el del caso de materiales diferentes: buscar en el array la medida nominal y si existe se extraen los datos. El evento para esto es el [16] Intro Nuevos Datos.Ln que muestra la figura 5-17. Si se quiere eliminar una fila de datos se pulsar el botón BORRAR y entrará en el evento [18] Borrar Datos Nuevos que convierte el cluster en array con el VI de conversion y borra la fila que se decida escribiéndolo de Nuevo de la Figura 5-18. Figura 5-15: Evento 15, visualización de los datos de calibración. 63 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Figura 5-16: Evento 17, introducción de datos nuevos a mano. Figura 5-17: Evento 16, autocompletado de datos nuevos a mano. Diagrama de bloques 70 5.8.1 Plantillas Previo a la explicación del proceso de creación de los documentos se debe comentar que ambos se van a generar a partir de plantillas de Excel con macros que servirán para rellenar los datos y generar el PDF definitive. Se han creado la plantilla del certificado, de los procedimientos internos y de los externos. Se encuentran en la carpeta de PLANTILLAS de la carpeta global que se ha facilitado a la empresa. 5.8.1.1 Certificado Consta de 5 páginas inicialmente: las 4 primeras serán las que contienen información en el proceso de calibración y se entregará al cliente final; y la última página llamada CONSULTA que es la encargada de almacenar toda la información dinámica del certificado. El programa escribirá los datos de todos los arrays en esta página menos las medidas del comparador que se escribirán directamente en la página PG3.C.CAL. mediante una tabla con títulos. La plantilla cuenta con el autocompletado de información de todas las casillas en cada página. De la misma manera cuenta con macros que permiten la adición de nuevas hojas por si la tabla necesitare de más páginas. Contiene otra macro de ajuste de página y la exportación a PDF y generar el certificado. En el Anexo B se puede ver la plantilla comentada exportada a formato PDF. 5.8.1.2 Hoja de Datos Existen dos Hojas de Datos que se han creado exactamente iguales con pequeñas diferencias de procedimientos. Estas diferencias se pueden visualizar en el Anexo C ya que aquí se explicará como se llevará a cabo la introducción de datos, y en ambos es igual. En primer lugar encontramos la hoja de datos de la calibración. Esta hoja consta de 5 subapartados: los datos generales; los del verificador; los patrones de referencia; los patrones a calibrar; y las incertidumbres de certificado. Todos estos subapartados se corresponden a los clusters de las incertidumbres. Se rellenarán los datos en las casillas verdes. En segundo lugar encontramos la hoja de la tabla, donde se encuentran las columnas de los documentos Excel anteriores al que se le han dado unos retoques de carácter visual. Aquí se rellenarán los datos por filas dependiendo de la plantilla que se utilice. A su vez, las plantillas cuentan con las mismas macros que la del certificado para su uso al final. 5.8.2 Generar certificado Al acabar, entra en el VI Conversion_Generar_Cert_HD.vi para convertir los datos del cluster global en arrays y elementos compatibles con la introducción de los mismos en Excel a través de LabVIEW. A continuación entra en el VI Generarcion_Certificado.vi para realizar lo que su nombre indica. En primer lugar comprueba que se encuentran todos los datos necesarios, ya que si se genera el certificado con algún dato sin escribir sería un error de cara a la imagen de la empresa. Si todo está correcto comenzaría abriendo la conexión de Excel abriendo la plantilla que se ha realizado para este caso con la dirección de origen del documento con formato xlsm. La Figura 5-29 representa este VI. 71 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración En primer lugar se escriben los datos de la hoja CONSULTA que automáticamente pasan a su lugar en el certificado. El VI encargado es el de la Figura 5-30. A continuación se escriben los resultados dinámicos de la tabla menos los de la primera hoja que se realizarán en otro VI. En primer lugar se copia la hoja PG3.C.CAL y se escriben los datos en la copia para que se pueda seguir copiando la hoja una y otra vez hasta el final. Se va a ir rellenando datos de atrás hacia delante. Los datos que se introducirán son los resultados de la calibración del comparador. En la primera hoja que se escribe se escribirá además las oraciones (la última del certificado) con el resultado de las incertidumbres y, en el caso de los procesos internos, la explicación de la última deriva. Por ultimo se construye la primera hoja de la tabla, añadiendo los títulos de cada columna tal y como salen en el resto de certificados. Para ello se utiliza Escritura_Resultados_Primera_Hoja.vi. Por último se ejecutan las macros de ajuste y exportación a PDF y se genera el documento a entregar al cliente. No se han adjuntado fotos de estos últimos VI’s debido a que, debido su gran tamaño de foto, no se puede conseguir una instantánea de ellos, al mismo tiempo que engorronaría el proyecto. Figura 5-29: VI de conexión a Excel y generación del certificado. Figura 5-30: Escritura en la página de CONSULTA. Diagrama de bloques 72 5.8.3 Generar Hoja de Datos La metodología de la generación de la HD sigue la misma que el certificado, escribir los datos sobre una plantilla Excel previamente creada y exportarla a PDF para su impresión. El evento necesario es el [27] HD que comienza comprobando de nuevo que se han generado los resultados. Vuelve a consultar si la tarea contiene el número de certificado asociado y lo reserve en caso negativo. En caso de que no haya error comienza la conexión con Excel. La figura anterior (véase Fig. 5-31) muestra este evento. Entra en el VI HD_Escritura_de_Datos.vi y abre la plantilla de Excel dependiendo de que procedimiento se vaya a redactar. Es importante este factor en la HD ya que cada procedimiento tiene su propia plantilla. A continuación escribe el número de certificado y la dirección de la carpeta global en una casilla secundaria para que se pueda nombrar al documento con su número. En el VI HD_Escritura_pag1.vi se escriben los datos de la calibración. Del cluster global se obtienen las variables necesarias creándose un array para escribirlo más rapido. Todas las filas se rellenan de la misma manera para mayor homogeneidad. Al final de este VI se escribe el número de página apoyado de la ecuación de conteo de páginas en Excel. Para finalizar se escribe la tabla de resultados con el VI HD_Escritura_Tabla_Incertidumbres.vi donde comienza recogiendo los datos necesarios dependiendo del procedimiento. Debido a que en una sola hoja no cabrán todos los resultados primero se calcula el número de hojas que harán falta y se irán copiando y rellenando la tabla y poniéndola bien para su presentación. Acaba ajustando las páginas y exportando a PDF como se hizo en el certificado. Al final muestra un mensaje que se ha creado la HD. Las columnas de dicha tabla serán: la longitud nominal como primera columna y última columna; si fuesen calibraciones internas, se añadirían las columnas de los datos de la calibración; seguidamente las incertidumbres y las especificaciones de uso de cada procedimiento. Figura 5-31: Evento 27, escritura de los datos en el certificado. 73 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 5.8.4 Subida a NONIUS El evento [28] Subir a NONIUS (véase Fig. 5-32) subirá los documentos generados a la plataforma del CAM. Todo este procedimiento se ha obtenido del centro ya que al existir estos VI’s previamente se han tomado directamente. El proceso es sencillo, se envía un mensaje de comprobación de que se va a subir y al aceptar, con el VI Subir_Certificado_NONIUS.vi genera los datos necesarios para su subida y entra el VI facilitado por la empresa. Ya que no compete a este trabajo no se va a detallar su estructura. Cuando ya se ha subido a NONIUS podemos decir que se ha acabado el proceso de calibración y por lo tanto se guardan los datos del comparador en la base de datos de los datos anteriores con el VI BD-Insertar Datos Anteriores.vi donde coge la fecha de calibración y escribe cada fila de datos. Para terminar, guarda el cluster global en la carpeta BACK_UP de la carpeta global con el VI Salvado_Cluster_Global.vi por si fuse necesario volver a retomar esta tarea en futuras ocasiones. 5.9 Programación de recuperación de datos Para la recuperación de los datos en caso de tener que retomar la calibración o corregir cualquier error se utiliza el evento [29] Recuperar que introduciendo el número de tarea recupera los datos del equipo y con el número de certificado recupera los datos de la carpeta BACK_UP y los introduce en el cluster global. Este evento viene mostrado en la Figura 5-33 en la página siguiente. Figura 5-32: Evento 28, subida de los documentos a NONIUS. Diagrama de bloques 74 5.10 Otros eventos Existen otros eventos que no son inherentes de los procesos de calibración y por ello se van a nombrar y comentar brevemente. - [1] Reiniciar: Reinicia el programa entero limpiando todo lo que se ha hecho hasta el momento. - [2] Guardado: Salva los datos intermedios al entrar en este evento. - [30] Siguiente: Pasa de página a la siguiente. - [31] Anterior: Retrocede a la página anterior. - [32] Stop: Detiene el programa por completo. Es obligatorio que esté este evento. 5.11 SubVI’s Aquí se encuentran los SubVI`s más importantes que se han utilizado en el programa en forma de tabla vertical. Todos los VI’s tienen como entrada y salida el cluster de error (error in / error out) para seguir el orden de ejecución. Tabla 5-1: SubVI’s que intervienen en el programa. Nombre Descripción Entradas Salidas Subvi’s Salvado_cluster_ Global.vi Guarda la información del cluster global en un archivo .dat para que se pueda cargar en el futuro. - Dirección de carpeta. - Cluster global -Número de Tarea N/A N/A Figura 5-33: Evento 29, recuperación de datos. 75 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Abrir_Guardar. vi Abre el archivo de datos generado por el comparador y guarda los datos en un array de texto. - Dirección de carpeta - Número de Tarea -Array de texto con archivo cargado. N/A Escaneo_Datos. vi Del array del VI anterior busca los datos en cada fila y los introduce en el cluster de salida. Si no contiene datos esa fila escribirá 0. -Array de texto con archivo cargado -Cluster con datos alfanuméricos sin filtrar. N/A Filtro_Datos. vi Filtra la información del cluster quedándose con los datos que se necesitan. -Cluster con datos alfanuméricos sin filtrar. -Cluster con datos alfanuméricos filtrados. N/A BD-Consulta datos equipo_completo .vi Accede a la base de datos y obtiene la información completa del equipo a calibrar. -Conexión de la base de datos de NONIUS - Conexión de la base de datos de PATRONES - Número de Tarea -Cluster con los datos del equipo. -Booleano de confirmación de falta de datos. N/A BD-Consulta Fechas.vi En la base de datos obtiene las fechas de calibración de ese Item. - Conexión de la base de datos de PATRONES -IdItem del equipo a calibrar. -Array de texto con las fechas de calibración N/A BD-Consulta Datos Anteriores.vi Carga los datos de la calibración anterior con la fecha escogida. -Fecha de calibración - Conexión de la base de datos de PATRONES -idItem del equipo -Array de texto con datos de calibración N/A Escritura_de_ Datos.vi Escribe en una pantalla de texto el array de entrada -Array de texto -Pantalla de texto N/A Sustitucion_ Datos.vi Introduce la información de entrada en el array de texto en su posición. -Array de texto con datos de calibración -Cluster de introducción de datos de clibración - Cluster de introducción de datos de clibración sustituidos N/A Diagrama de bloques 76 Comprobacion_ Datos_Anteriores .vi Compara los datos de la calibración actual y los compara con los de las anteriores. Devuelve los datos que superan el máximo permitido. -Datos de la calibración filtrados. -Array de los datos de la calibración anterior. -Longitudes nominales de los datos que superan el umbral. N/A Conversion_ Datos_Cluster- Array.vi Realiza la conversión del cluster de datos a un array 2D. -Cluster de datos de la calibración - Array 2D de los datos de la calibración N/A Sustitucion_ Datos Nuevos.vi Sustituye los datos del introductor de datos en el array global de datos. -Datos filtrados de la calibración en cluster. -Introductor de datos de la pestaña de NUEVOS DATOS. - Datos filtrados de la calibración en cluster con la sustitución. - Datos filtrados de la calibración en array con la sustitución. - Conversion_ Datos_Cluster- Array.vi - Sustitucion_ Datos.vi - Conversion_ Datos_Array- Cluster.vi Conversion_ Datos_Array- Cluster.vi Realiza la conversión de un array 2D de datos al cluster de datos. - Array 2D de los datos de la calibración -Cluster de datos de la calibración N/A Comprobacion_ Apilamiento.vi Calcula la media de la medida 1 y comprueba que las 3 medidas son correctas. -Array 2D de las 3 medidas en bruto del verificador. -Mensaje de información de los bloques especiales -Boolean de confirmación de datos completos -Datos de entrada modificado. -Adicion_Media.vi -Criterio_ Aceptacion_ Apilamiento.vi Adicion_Media .vi Calcula la media entre las medidas 1 y 1 del array de medidas y la introduce en el array. -Array 2D de medidas. - Array 2D de medidas con la media. N/A -Criterio_ Aceptacion_ Apilamiento.vi Realiza el criterio de aceptación o rechazo a los bloques con medidas especiales. -Array de datos 2D de medidas -Mensaje informativo del criterio. -Boolean de datos completos. N/A 77 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Generacion_de_ Datos_Apila- miento.vi Calcula los datos necesarios para calcular las incertidumbres del equipo. -Array 2D de las medidas calculadas -Longitud del bloque especial -Array 1D de texto de los datos de calibración. N/A Sustitucion_ Datos_espe- ciales.vi Los datos de los bloques especiales son sustituidos en el Cluster global. -Cluster global -Cluster global con los cambios hechos -Sustitucion_ Datos Nuevos.vi Generacion_de_ Datos_Incerti- dumbre.vi Recoge toda la información de la calibración y la introduce en el cluster de incertidumbres -Conexión con bd PATRONES -Material de los bloques a calibrar -Material y marca de los bloques de referencia -Cluster con la información global -Grado de calibración de los bloques -Tiempo entre calibraciones -Cluster global con los datos introducidos en sus respectivas posiciones. -Boolean de datos de los patrones de referencia vacíos -Build_Clusters.vi Build_Clusters.vi Entra en las bases de datos y recoge la información necesaria para realizar correctamente la calibración. -Conexión de la BD de PATRONES -Marca y material de los bloques a calibrar -Marca y material de los bloques de referencia -Grado de los bloques a calibrar -Ln de todos los bloques -Tipo de calibración -Cluster de los datos de incertidumbres -Datos varios que no se encuentran en el cluster -Boolean de datos vacíos -VI’s de consulta a las BD creadas -VI’s de construcción de cluster dentro del cluster general VI’s de consulta a las BD creadas Conecta con la base de datos correspondiente y extrae los datos requeridos en la sentencia -Variables de cada sentencia -Datos de la BD en formato numérico N/A Diagrama de bloques 78 VI’s de construcción de cluster dentro del cluster general Con los datos de BD crea el cluster pertinente de cada BD -Datos de las BD -Cluster internos del cluster general N/A Calculo_Incer- tidumbre.vi Realiza el cálculo de las incertidumbres asociadas de la calibración. -Cluster global de datos -Conexión con las BD de PATRONES -Cluster global con las incertidumbres ya calculadas -VI’s cálculos de incertidumbres individuales Incertidumbre_ Patron_Refe- rencia.vi Calcula la incertidumbre asociada a los patrones de referencia con los coeficientes de dichos bloques. -Medidas nominales de los bloques a calibrar -Cluster con los datos para el cálculo de las incertidumbres -Array 1D con las incertidumbres de cada medida nominal N/A Incertidumbres_ Medidas_Reali- zadas.vi Establece la incertidumbre establecida en los procedimientos para todas las medidas -Array con las medidas nominales -Número destinado a uδL -Array 1D con las incertidumbres de cada medida nominal N/A Incertidumbre_ Comparador.vi Calcula la incertidumbre del comparador a través de sus coeficientes, tv y la desviación máxima. -Cluster con los datos generales. -Conexión con las BD de PATRONES -Cluster con las incertidumbres - Array 1D con las incertidumbres de cada medida nominal -BD-Consulta_te_tv.vi Incertidumbre_ Temperatura.vi Halla el término de incertidumbre por temperatura a través de la fórmula ya explicada. -Array 1D con medidas nominales -Cluster de datos de la incertidumbre - Array 1D con las incertidumbres de cada medida nominal N/A Incertidumbre_ Descentrado.vi Obtiene la incertidumbre por descentrado en la toma de medidas a través de su fórmula. -Array 1D con medidas nominales -Conexión con las BD de PATRONES -Cluster de datos de la incertidumbre - Array 1D con las incertidumbres de cada medida nominal -BD-Consulta_te_tv.vi 79 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Incertidumbre_ Deformación.vi Calcula la incertidumbre por deformación de los bloques. -Array 1D con medidas nominales -Cluster de datos de la incertidumbre - Array 1D con las incertidumbres de cada medida nominal -Coeficientes de sensibilidad para las variables aleatorias (CX) -Tolerancias de las magnitudes que intervienen (uX) Incertidumbre_ Apilamiento.vi Con la información de los bloques especiales calcula la incertidumbre de apilamiento. -Conexión con las BD de PATRONES -Cluster global de datos - Array 1D con las incertidumbres de cada medida nominal -BD-Consulta_te_tv.vi Incertidumbre_ Deriva.vi Calcula la incertidumbre por deriva en los procedimientos internos. -Cluster global de datos - Array 1D con las incertidumbres de cada medida nominal N/A Incertidumbre_ Materiales_ Diferentes.vi Se calculan las incertidumbres diferentes de los bloques de materiales diferentes -Cluster global de datos -Conexión con las BD de PATRONES -Array 2D de las incertidumbres de los bloques - Array 1D índices de localización de los bloques -VI’s de consulta de información de los datos en la BD -Calculo_Incerti- dumbre.vi Conversion_Da- tos_Cluster- Array_Incerti- dumbres.vi Sustituye las incertidumbres genersles por las incertidumbres de los bloques de materiales diferentes. -Cluster de incertidumbres -Array 2D de incertidumbres especiales -Índices de las medidas de los bloques especiales -Array 2D de incertidumbres N/A Incertidumbres_ típica_expandi- da.vi Cálculo de las incertidumbres típica y expandida -Array 2D de incertidumbres -Coeficiente k de expansión -Array 2D de incertidumbres N/A Especificaciones _de_Uso.vi Establece las especificaciones de uso de la calibración en función del tipo de procedimiento que sea. -Cluster de datos globales -Array 2D de las incertidumbres -Conexión con las BD de PATRONES -Array 2D de texto con los resultados globales -BD- Consulta_Especifica- ciones_Uso.vi Manual de instalación y uso del programa 86 En la parte izquierda hay una casilla llamada Número de Tarea. Se introduce el número deseado y se cargarán los datos que se encuentran recogidos en la base de NONIUS. Si no se carga algún dato es que no se encuentra recogido en la base de datos. También se encuentran los campos de ‘técnico’ (el operario que realiza la calibración), ‘Patrones utilizados’ (patrones de referencia usados), ‘Nº de horas’ (horas de calibración totales’) y ‘cambios de la modificación’. A la derecha de toda la información se encuentran varias casillas con opciones, entre ellas las opciones de calibración, material, marca y grado de los bloques a calibrar y lo pertinente de los patrones de referencia. Completar todos los campos con las opciones adecuadas. Debajo de las opciones está ‘Fechas’, en ella se encuentran las fechas en las cuales se han realizado las calibraciones anteriores. Se debe haber rellenado el campo de tarea para que se carguen las opciones. Hay algunos campos que se tienen que elegir de un desplegable, ya que entrarán directamente en la base de datos, y ha de ser exactamente el mismo nombre. Estos son: los materiales, las marcas, y la fecha a elegir. Se encuentran recogidos los pasos aclaratorios de cómo proceder en el procedimiento, a la vez que notas aclarativas cuando se requiera de alguna excepción. 6.3.2 CASOS ESPECIALES En esta pestaña se muestran las excepciones que se encuentran de vez en cuando en las calibraciones. En esta versión están recogidas las medidas especiales que no se encuentran en un juego de bloques corriente, tales como 5.1 mm, 7.7 mm, etc. que se necesitan apilamiento para llegar a conseguir las medidas; estas medidas de longitud son para la calibración de micrómetros y pies de rey, que necesitan ser calibrados también; y juegos de bloques donde algunos de los bloques son de otro material. Por ejemplo, una caja de bloques de acero pero dos de ellos son de cerámica. Esto hace que las incertidumbres sean diferentes ya que cambia el material. La utilización de esta pestaña es la siguiente: 6.3.2.1 Casos medidas especiales La parte superior está dedicada a esta excepción. Se explicará la metodología de las medidas especiales. Este punto está basado íntegramente en el Excel ‘D-1010 Cálculo de bloques patrón sin el PC’ en el que se realizaban estas excepciones. (véase Fig 4-11). En primer lugar sólo aparecerá la opción de si hay medidas especiales, si se responde SI, aparecerá el resto de la información para rellenar. Esto debe estar junto al equipo de verificación para ir rellenando la tabla. Primero se seleccionará el bloque que queremos calibrar, y se escribirá las medidas de los bloques de medida estándar que se han utilizado para llegar a la medida nominal. La casilla ‘Valor patrón’ es la medida extra que se tiene que añadir. Es equivalente a la medida de ‘Valor patrón’ del Excel el cual está basado este apartado. En segundo lugar se irán rellenando las medidas (1, 2, 3) una a una y se pulsará el botón ‘Calcular’ para comprobar que los datos son correctos. Si hay algún fallo, se mostrará el LED encendido en rojo y se mostrará el mensaje en el indicador de la derecha. Una vez se hayan completado todos los datos el programa automáticamente guardará la información importante para el posterior cálculo de incertidumbres junto con el Figura 6-3: Carpeta de ARCHIVOS con ejemplos en su interior. 87 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración Led encendido en verde. El proceso igualmente está explicado en la aplicación para que no haya fallo. 6.3.2.2 Bloques con materiales diferentes Si hay bloques de material diferente, se deberá contestar SI para que se muestre la correspondiente información. Una vez mostrado se debe especificar la medida y establecer los datos necesarios tanto de los bloques a calibrar como los patrones si se han utilizado otros patrones. Una vez terminado de rellenar pulsar el botón APLICAR para guardar (véase Fig. 4-14). Se debe rellenar el material y marca del patrón a calibrar, que equivalen al recuadro superior, y el patrón de referencia que se ha utilizado, correspondiente al recuadro inferior llamado referencia. En caso de fallo por parte del técnico, se puede borrar los datos, estableciendo la medida nominal errónea y pulsando BORRAR. Los campos se autocompletarán solos si se ha guardado previamente. Igualmente, viene explicado en la interfaz para que no haya fallo de interpretación. 6.3.3 NUEVOS DATOS En esta pestaña se muestran los datos que se van a calibrar. Para poder visualizarlos hay que pulsar el botón ‘VER NUEVOS DATOS’ y en la pantalla se escribirán los datos de la calibración directamente (véase Fig. 4- 16). En la parte inferior se encuentra la sección ‘INTRODUCCIÓN DE DATOS’, donde se pueden tanto introducir nuevos datos si se comprueba que no está subido como editar los datos ya introducidos. Si se quiere modificar, al introducir la medida nominal Ln se autocompletarán las casillas para cambiar el dato que se desee. La información se mostrará de manera ordenada de menor a mayor en la longitud nominal. Una vez completado los datos, pulsar INTRODUCIR. Para borrar un dato se debe escribir la longitud nominal Ln y pulsar BORRAR. La aplicación autocompletará los datos para que se compruebe que es ese dato el que se quiere borrar. 6.3.4 DATOS ANTERIORES La metodología de introducción de datos es igual que en el apartado 3.3 NUEVOS DATOS (véase Fig. 4-18). La diferencia es que en esta pestaña se encuentra el botón COMPROBAR, que realiza el criterio de aceptación o rechazo entre los datos entre la calibración anterior y la nueva. Para cambiar los datos habrá que ir a la pestaña anterior para corregir los datos ya que estos datos están guardados en la base de datos y se presupone que no están erróneos. Si vuelve a haber discrepancias, queda a disposición del técnico las pertinentes acciones. El valor de máxima diferencia es de 0.05 μm. Ambas pestañas poseen el botón REINICIAR, que reinicia los datos a los primeros no alterados. También se debe comentar que esta pestaña contempla la posibilidad de que los datos de las calibraciones anteriores no se encuentren registradas en la base de datos, ya sea por algún incidente o porque es la primera vez que se utiliza esta aplicación para calibrar esos bloques patrones. En estos casos se dispone de una casilla para introducir la fecha de la última calibración; seguidamente se deberá introducir a mano los datos de la calibración anterior para proceder a comprobar los datos y que todo esté correcto. 6.3.5 RESULTADOS En esta pestaña (véase Fig. 4-19) se muestran los resultados de la calibración, obteniendo las incertidumbres y las especificaciones de uso. Para ver los resultados pulsar CALCULAR y si todo está correcto se enseñarán los datos. Si hay cualquier fallo no se calcularán hasta que no se corrijan los fallos. Los fallos más comunes suelen ser que no se han introducido todos los datos o no se encuentran los datos en la base de datos. Consta de una pantalla y el botón de CALCULAR, los resultados salen en función de si se está realizando una calibración interna o es de bloques de clientes externos. Las incertidumbres obtenidas serán en función de esto último. En el ejemplo se encuentra recogida la calibración interna. Manual de instalación y uso del programa 88 Para la generación del certificado se necesitan estos datos variables, los datos constantes siempre aparecerán: - Patrones de referencia: Coeficientes a, b y desviaciones de la recta de incertidumbre otorgada por una calibración en un centro metrológico; el coeficiente de incertidumbre también recogido en el certificado de calibración. - Comparador: Coeficientes a, b y coeficiente k de incertidumbre que aporta el comparador. - Temperatura: Coeficientes de dilatación y su desviación de los bloques a calibrar y patrones de referencia. - Deformación: Módulos de Young y Poison del bloque a calibrar, de referencia y del palpador; Tolerancias de dichos módulos. - Otros: coeficiente k para el cálculo de la incertidumbre expandida. 6.3.6 CERTIFICADO Para la generación del certificado y la Hoja de Datos, se procederá a completar esta pestaña. Se deben rellenar todos los datos y posteriormente pulsar el botón GENERAR (véase Fig. 4-20). Si los datos necesarios para la generación del certificado no se encontraran todos recogidos mostrará un mensaje de aviso y no se generará ni el certificado ni la hoja de datos. Los datos que necesita el certificado son: - Por parte de la obtención de la base de datos: Número de certificado; Nombre; Marca y modelo del instrumento a calibrar; Número de serie; Empresa de calibración; dirección, localidad, provincia y código postal; usuario; fecha de inicio y fin; ID del ítem asociado. - Por parte de la calibración: Resultados de la calibración del equipo comparador; Patrones utilizados; coeficientes de incertidumbre de certificado. Si se han generado los resultados correctamente, la Hoja de Datos se podrá generar sin problemas, ya que necesita de los resultados y de los datos para calcular la incertidumbre. Se debe establecer la fecha de fin en que se ha terminado la calibración. Automáticamente se mostrará el número de certificado para buscarlo en la carpeta correspondiente. Para subir a NONIUS se debe establecer la ruta, si se va a utilizar un servidor alternativo al del CAM y si se va a subir un documento extra a los de certificado y Hoja de datos. Una vez se ha subido a NONIUS, se guardará automáticamente la información general de la calibración. Este botón estará protegido con un mensaje de confirmación para que no haya ninguna equivocación. 6.3.7 RECUPERACIÓN DATOS Si una vez calibrado todo se descubre que ha habido algún error y se tiene que modificar algo hay que recuperar los datos para no tener que realizar la calibración de nuevo y disminuir el tiempo de ejecución. Para ello se debe introducir el número de tarea que se quieran recuperar los datos en la casilla determinada (véase Fig 4-21). A un lado, a la izquierda, se encuentra la parte de recuperación de datos de tareas ya finalizadas, y a la derecha se encuentra la recuperación de datos de la tarea NO finalizada. Una vez introducido los datos pulsar el botón RECUPERAR y realizar las operaciones necesarias. Esta función es opcional ya que se utilizará exclusivamente si ocurre algún error no deseado en la generación del certificado. También para trabajos que no se han podido completar y se quiere renaudar. 89 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 90 7 CONCLUSIONES Y FUTUROS TRABAJOS En este punto se expondrán las conclusiones obtenidas de la realización de este proyecto así como los futuros trabajos que se tendrán que realizar para su actualización. El trabajo de la Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración no sólo ha sido realizado para el presente Proyecto de Fin de Grado, sino que se ha realizado éste para un proyecto en paralelo para el Centro Andaluz de Metrología como una parte de mejora en los procesos de calibración dentro de su área dimensional tal y como se especifica en el título. El realizar este proyecto me ha dado la oportunidad de conocer en detalle la sección ingenieril de la metrología, una parte desconocida para la gran mayoría de los estudiantes que estudian esta apasionante carrera. Para mayor énfasis, el realizar el proyecto en conjunto con el CAM, me ha dado una visión laboral más amplia de cara al futuro. Pero el camino para llegar a este resultado ha tenido varios escollos. Aún se han conseguido solventar todos ellos de la manera más cercana a la óptima posible. A partir de este proyecto se pueden realizar varios proyectos tanto de mejora como de ampliación. Mi objetivo final de este proyecto es que, se interactúe lo menos posible con la interfaz para que los errores del operador sean los menos posibles. Ello lleva a tener que realizar múltiples pruebas en cada punto para que el programa no reporte ningún error de cara a su ejecución final.  Por parte de la mejora: se podrá introducir toda la información, que actualmente se debe especificar a mano en la interfaz, en la base de datos, realizando operaciones lógicas para obtener el procedimiento para cada tarea. También se podrá introducir el material de cada bloque.  Por parte de los bloques de referencia, una futura mejora podrá ser el recoger toda la información en la base de datos para que, al elegir el bloque patrón se cargue sin necesidad de introducir ningún selector de opciones en la interfaz.  Respecto a los casos especiales, se puede realizar la inclusión de estos en el procedimiento rutinario, que se tenga en cuenta directamente a la hora de realizar la calibración.  Actualmente no se pueden cargar dos archivos a la vez. Esto es, si se realiza la calibración en varias partes, no se puede realizar la carga de varios archivos a la vez y que se unan. Por ello es otro punto interesante a realizar. El proyecto que me parece más interesante sería la implementación de todos los programas del área dimensional en uno, pudiendo realizar una interfaz y programa únicos para todos los bloques patrón y demás elementos de medida, entrando por el número de tarea en el procedimiento necesario y homogeneizando los procesos. 91 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 92 ANEXO A 93 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración 94 ANEXO B Número: 0 Item Manufacturer Model Identification Applicant Address Date/s of calibration Fecha de emisión: Date of issue Id Item: CERTIFICADO DE CALIBRACIÓN Certificate of calibration Number Page of pages Página 1 de 4 páginas Las actividades marcadas con (#) no están amparadas por la acreditación de ENAC Activities marked with (#) are not covered with the ENAC accreditation 00/01/1900 Autorized signatory/ies Este certificado se expide de acuerdo con las condiciones de la acreditación concedida por ENAC, que ha comprobado las capacidades de medida del laboratorio y su trazabilidad a patrones nacionales o internacionales. Los resultados obtenidos se refieren sólo al instrumento, momento y condiciones en que se realizaron las mediciones. ENACes firmante del Acuerdo de Reconocimiento Mutuo (MLA) de calibración de European Cooperation for Accreditation (EA) y de International Laboratory Accreditation Cooperation (ILAC). This certificate is issued in accordance with the conditions of acreditation granted by ENAC which has assessed the measurement capability of the laboratory and its traceability to national or international standards. The results obtained refer only to the instrument, moment and conditions in which the measurements were made. ENAC is one of the signatories of the Multilateral Agreement of the European Cooperation for Accreditation (EA) and the International Laboratories Accreditation Cooperation (ILAC). : () Signatarios autorizado/s: OBJETO: MARCA: MODELO: IDENTIFICACIÓN: SOLICITANTE: DIRECCIÓN FECHA/S DE CALIBRACIÓN: SERVICIOS INTEGRALES DE METROLOGÍA Y CALIBRACIÓN S.L. Escuela Superior de Ingenieros Edif. Talleres y Laboratorios. Módulo L3. C/ Camino de los Descubrimientos, s/n. Isla de la Cartuja. 41092 Sevilla. Teléfono +34 954 487 383 / 476 [email protected] 95 Automatización de procedimientos de calibración, verificación y ensayo del área dimensional de un laboratorio de calibración ENAC-231/LC10.192 CERTIFICADO Nº Página 2 de 4 Certificate nº Page of 1. Descripción del proceso de calibración Description of the calibration process Procedure: Condiciones medioambientales: Temperatura: 20.0 ºC ± 1.0 ºC Environmental conditions: Temperature: ≤ 70% HR Technical: UNE-EN ISO 3650 (Enero 2000) Método y consideraciones de la calibración: Method and considerations of calibration: - Number of measurements made: Observaciones: Observations: The calibration has been carried out in the Simetrycal Dimensional Area. 2. Lugar de calibración Place of calibration Metrological specification: N/A 3 en cada punto (las cuatro esquinas y el centro del bloque patrón) Relative Humidity: La calibración ha sido realizada en el Área Dimensional de Simetrycal. ÁREA DIMENSIONAL Dimensional area DESCRIPCIÓN DE LA CALIBRACIÓN Humedad relativa: Calibration description THIS SHEET IS NOT V ALID IF IT IS NOT ATTACHED TO ITS CORRESPONDING CERTIFICATE. ANY PARTIAL REPRODUCTION OF THIS CERTIFICATE IS PROHIBITED. 3. Incertidumbre de calibración Calibration uncertainty Para estimar la incertidumbre de calibración se han considerado las contribuciones de los patrones, del método de medida, de las condiciones ambientales y del instrumento calibrado. Los valores obtenidos corresponden al momento de la calibración, no considerándose la estabilidad del instrumento a más largo plazo. La incertidumbre expandida de medida indicada en las tablas de resultados, se ha obtenido multiplicando la incertidumbre típica de medición por el factor de cobertura k=2 que, para una distribución normal, corresponde a una probabilidad de aproximadamente el 95%. La incertidumbre típica de medida se ha determinado conforme al documento EA4/02 M:2013 y la guía para la expresión de la incertidumbre de medida JCGM 100. To estimate the uncertainty of calibration, the contributions of the standards, the measurement method, the environmental conditions and the calibrated instrument have been considered.The values obtained correspond to the moment of the calibration, not considering the stability of the instrument in the longer term. The expanded measurement uncertainty indicated in the results tables has been obtained by multiplying the standard measurement uncertainty by the coverage factor k = 2, which, for a normal distribution, corresponds to a probability of approximately 95%. The typical uncertainty of measurement has been determined according to document EA4 /02 M: 2013 and the guide for the expression of measurement uncertainty JCGM 100. ESTA HOJA NO TIENE V ALIDEZ SI NO VA UNIDA A SU CERTIFICADO CORRESPONDIENTE. PROHIBIDA TODA REPRODUCCIÓN PARCIAL DE ESTE CERTIFICADO. Procedimiento empleado: Técnico: Especificación metrológica: - Número de medidas realizadas: