INTRIDUCCIÓN Y BREVE HISTORIA DEL DIBUJO TÉCNICO EN MECATRÓNICA

Desde los tiempos más remotos, el hombre ha empleado el dibujo para comunicar ideas a fin de no olvidarlas. Las formas más primitivas de escritura, tales como las de los egipcios, fueron formas pictóricas. La palabra gráfico significa “comunicación de ideas por medio de líneas o signos impresos sobre una superficie”. Un dibujo es una representación gráfica de algo real. Por consiguiente, el dibujo es un lenguaje gráfico que emplea imágenes para comunicar pensamientos e ideas, siendo un lenguaje universal.

El dibujo ha sido desarrollado en dos ramas muy distintas; mientras que una rama es el dibujo artístico, que expresa ideas reales o imaginarias de carácter cultural, la otra es el dibujo técnico que es empleado para expresar ideas técnicas o ideas de carácter práctico y es el método utilizado en todas las ramas de la industria técnica. Dentro de la industria, por cada objeto fabricado existen dibujos que describen completa y exactamente su conformación física. Por esta razón se dice que el dibujo es el lenguaje de la industria. Los últimos 80 años han traído grandes cambios al dibujo industrial. Desde la aplicación de normas universales hasta el dibujo por computadora en tres dimensiones. Estos cambios fueron producidos en gran parte por el reconocimiento de muchos factores que influyen en el desempeño del personal de trabajo. Debido a que el diseño y el dibujo son campos técnicos especializados que requieren un alto nivel de precisión, la eficiencia del personal en estas áreas ha sido estrechamente ligada al ambiente de trabajo.

Con el pasar de los años, la tecnología ocupada en la realización de dibujos técnicos ha progresado con una gran rapidez, sobre todo en los últimos 25 años. La mecatrónica se define como la combinación sinérgica de la mecánica, electrónica y sistemas computacionales. Por lo anterior, es de pensar que esta rama de la industria combina principalmente a dos clases de dibujo muy importantes: el dibujo mecánico y al dibujo eléctrico. Un dibujante, al realizar los planos de una máquina mecatrónica –como un brazo autómata que une las piezas de las flechas de los automóviles-, debe de realizar diversas láminas con dibujos principalmente de tipo mecánico, como lo son el armazón, rieles, el brazo y los distintos engranes, así como planos del tipo eléctrico y electrónico, circuitos motores, etc. Con lo que respecta a la mecatrónica, antiguamente se utilizaban más las máquinas de dibujo que incorporaban cinco instrumentos básicos de dibujo con unidad de precisión, y de los dibujantes en industrias de diseño que empleaban los instrumentos como la regla T, escuadras, mesas de dibujo, etc. Aunque estas técnicas de dibujo a mano alzada aún son muy recurridas en algunas fábricas y mucho más en la educación y docencia, están perdiendo terreno ante el rápido crecimiento de la computación y automatización, como lo son programas de computadora que hacen más fácil la labor de dibujar a tal grado de hacer a un lado aquellos instrumentos de dibujo que alguna vez fueron indispensables y que no se podía trabajar si no se los tenía a la mano.

NORMAS ESPECÍFICAS DE LA CARRERA

A través de la larga historia del dibujo se han hecho de uso común muchas convenciones, términos, abreviaturas y términos de dibujo. Si el dibujo tiene por finalidad servir como medio seguro para comunicar las teorías y las ideas técnicas, es esencial que los diferentes dibujantes empleen los mismos métodos. Existen normas industriales recomendados por medio de la Canadian Standarts Association y la American Standarts Association. Dichas normas son revisadas constantemente, corregidas, aumentadas y modificadas, siempre que se justifique hacer algún cambio. Como actualmente en la industria hay miles de dibujos hechos con base en los métodos de dibujos canadienses o americanos más antiguos, se recomienda seguir dichas convenciones. Además, es recomendable que cualquier nuevo dibujo se ajuste a las últimas convenciones, sin embargo, cuando un dibujante necesita hacer cambios o revisiones en un dibujo ya existente, debe de ajustarse a las convenciones que aparecen en el mismo.

Hay diferentes campos especializados del dibujo en las ramas de la industria. Algunas de las principales áreas de dibujo son el dibujo mecánico, el arquitectónico, el estructural y el eléctrico. Dentro del dibujo técnico existen dos términos expresados en función de cómo se hacen los dibujos. Cuando se utilizan instrumentos para hacer los dibujos, se dice que éstos son lineales. Si no se utilizan los instrumentos, a los dibujos se les denomina croquis técnicos. La aptitud para bosquejar ideas, diseñar y hacer dibujos lineales exactos es un prerrequisito fundamental para la comunicación por medio de este lenguaje gráfico.En la vida diaria, más personas necesitan leer e interpretar los dibujos que hacerlos y el conocimiento del dibujo en de gran ayuda para ello, aunque en nuestra carrera no hagamos ocupación toda la vida.

A menudo las ideas y los diseños iniciales son bosquejados a mano alzada por el proyectista o por el ingeniero, antes de hacerse los dibujos finales exactos con ayuda de instrumentos. Toda persona que estudie un curso de dibujo, ya sea mecánico o de cualquier tipo debe de llegar a ser un experto en croquis a mano alzada y a manejar los instrumentos con destreza y rapidez.

En el dibujo mecánico, se aplican las normas mencionadas anteriormente, en donde se aplican principalmente a dibujos de productos finales, los cuáles generalmente constan de dibujos detallados o de partes y dibujos de conjunto o subconjuntos, pero no abarcan completamente otros dibujos complementarios, tales como listas para la confrontación de nombres, listas de partes, diagramas esquemáticos, diagramas de alambrados eléctricos, cartas de flujo, dibujos de instalaciones, dibujos de procesos, dibujos arquitectónicos y dibujos pictóricos.Se basan en la premisa de que los dibujos hechos de acuerdo con sus necesidades, serán adecuados para la reproducción por medio de diferentes procesos.

SIMBOLOGÍAS DEL DIBUJO

Escritura (rotulación): La rotulación es la escritura que indica las medidas y otros aspectos del dibujo. Para la descripción completa de un elemento en un plano de dibujo se necesitan de dos partes: la parte gráfica, que define la forma y disposición y segundo, la escritura para indicar las medidas, el material y en general, todo tipo de leyendas explicativas. La escritura de los planos industriales es rotulada y se puede hacer "a mano" o "con plantillas". Tanto una como otra se puede hacer con el tipo de letra inclinada o con el tipo de letra vertical. Los aspectos esenciales de la escritura utilizada en dibujos técnicos son: Legibilidad, homogeneidad y aptitud para procedimientos de reproducción.

Rotulación a mano: La soltura en la rotulación a mano requiere práctica constante. Son importantes la postura el tablero, el asiento, la luz e incluso la respiración y el cansancio influyen en la rotulación a mano. Debe tenerse en cuenta como norma más importante la uniformidad de las letras y su separación. La letra que se emplee es de trazo simple o de palo seco, es decir, el grueso de los palos y ganchos de las letras es uniforme e Igual a la anchura de la pluma.

Delineación: Las diferentes líneas utilizadas en dibujo forman el alfabeto del lenguaje del dibujo y al igual que las letras del alfabeto son de diferentes apariencias. Los rasgos distintos de las líneas que forman una parte permanente del dibujo son las diferencias en grueso y construcción. Las líneas deben de ser claramente visibles y formar un contraste bien definido con las demás líneas. Dicho contraste es necesario cuando el dibujo sea especialmente claro y fácil de comprender.

Tipos de líneas: Todas las líneas deben de ser nítidas y oscuras a fin de obtener una buena reproducción. Cuando se hacen revisiones o se añade algo nuevo a un dibujo ya existente, los gruesos y las densidades de las líneas deben de coincidir con el trabajo original. A continuación se mencionan los diferentes tipos de líneas que existen:

Plano cortante: Indicar donde pasa un plano cortante imaginario Rayado de sección: Superficie al pasar el plano cortante imaginario Línea del plano de vista: Dirección y altura de una vista parcial Líneas de interrupción: Acortar la vista de una pieza larga Líneas espectrales: Posición alternada de una pieza, parte adyacente Líneas punteadas: Indicar costuras en diferentes materiales Línea de perfil visible: Bordes y aristas de un objeto visible Línea de perfil oculto: Superficies ocultas para el observador Línea eje: Designar ejes simétricos y líneas de trayectoria Línea de acotación y extensión: Indicar dimensiones Línea indicadora: Parte del dibujo que va desde una nota

Grueso de las líneas: El grueso de las líneas puede variar con el tamaño del dibujo: pueden ser más gruesas en los dibujos grandes, con el fin de mantener la claridad en las reproducciones. Para los diferentes gruesos existen lápices de diferentes gruesos: lápices duros para líneas delgadas y lápices blandos para líneas gruesas. Las líneas gruesas se utilizan para representar las líneas visibles de un objeto, las interrupciones cortas, las líneas espectrales y las líneas de repetición. Las líneas delgadas se utilizan para líneas de extensión, cotas ejes, interrupciones largas y rayados de sección. También se aplican líneas extragruesas para representar líneas de planos cortantes.

Acotación: Acotar una pieza es indicar sobre el dibujo realizado, todas las dimensiones de la misma para que se pueda interpretar y fabricar. La acotación consta de los siguientes elementos: Líneas de referencia, líneas de cota, cota y flecha. A continuación se explica cada elemento:-Líneas de referencia: Son las que limitan las líneas de cota parten de los contornos o aristas dibujados. Estas líneas se dibujan con línea continua fina.-Líneas de cota: Sirven para la colocación de las medidas y se dibujan paralelamente a la dimensión que se va a acotar Se trazan con línea continua una.-Cota: Es la medida de cualquier elemento de una pieza. La cifra se coloca encima de la línea de cota.-Flecha: Los extremos de las líneas de cota se limitan con flechas. Las dimensiones son las que se indican en la figura.

También existen diferentes sistemas de acotación, que son las formas de acotar las piezas según su proceso de fabricación. Los diferentes tipos son los siguientes:

Acotación en serie: Elemento acotado a continuación de otro Acotación en paralelo: Seguir una referencia para todas las cotas Acotación progresiva: Sobre una misma línea de cota Acotación combinada: Empleo simultáneo de serie y paralelo Acotación de perspectivas: Cotas paralelas a ejes de referencia Acotación por coordenadas: Acotación para taladrar piezas

Proyecciones y vistas: El término proyección se refiere a la representación de objetos tridimensionales en un solo plano, tal como un hoja de papel. La proyección puede ser ortogonal, en la cual las líneas de proyección son paralelas, o de perspectiva, en la cual las líneas de proyección convergen hacia un punto.

Proyección ortogonal: El observador está mirando perpendicularmente las caras principales, de modo que en la mayor parte de los casos no se representa sino una faceta del objeto en cada vista. Generalmente se necesitan muchas vistas, usualmente formando un ángulo recto unas con otras para describir el objeto que se dibuja. Existen dos tipos de proyecciones ortogonales: El sistema de proyección americano –desde el tercer cuadrante- y el sistema europeo –desde el primer cuadrante. El sistema más utilizado es el americano en donde se emplean las vistas frontal, superior y lateral derecha.

Vistas: Las vistas deben escogerse de manera que describan óptimamente el objeto que se va a representar. Debe de utilizarse el mínimo número de vistas que describan completamente el tamaño y la forma de la pieza. Además, deben escogerse vistas en que se evite, en cuanto sea posible, el uso de líneas de contorno ocultas. Para lograr claridad y una buena apariencia es importante que las vistas queden bien dispuestas en la hoja, previendo el espacio necesario y esbozándolas en papel. Es recomendable dibujar cada vista con una separación desde un cuarto hasta media pulgada.

EQUIPOS DISPONIBLES EN LA ACTUALIDAD

Como se menciono al principio, actualmente la mayor parte del dibujo industrial es realizado mediante una computadora, llamado dibujo asistido por computadora (CAD). Trata básicamente de una base de datos de entidades geométricas (puntos, líneas, arcos, etc.) con la que se puede operar a través de una interfaz gráfica. Permite diseñar en dos o tres dimensiones mediante geometría alámbrica, esto es, puntos, líneas, arcos, splines; superficies y sólidos para obtener un modelo numérico de un objeto o conjunto de ellos. La base de datos asocia a cada entidad una serie de propiedades como color, capa, estilo de línea, nombre, definición geométrica, etc., que permiten manejar la información de forma lógica. Además pueden asociarse a las entidades o conjuntos de éstas otro tipo de propiedades como el coste, material, etc., que permiten enlazar el CAD a los sistemas de gestión y producción.

Existen diversos paquetes de software CAD, entre los más importantes se encuentran Auto CAD, CATIA, Turbo CAD, que son software propietario, existiendo varios más de código abierto como QCAD, u otros gratuitos como el Free CAD. Quizá los más importantes son los tres primeros mencionados, ya que son utilizados en muchas ramas de la industria. A continuación una breve descripción de estos dos programas:

Auto CAD gestiona una base de datos de entidades geométricas (puntos, líneas, arcos, etc.) con la que se puede operar a través de una pantalla gráfica en la que se muestran éstas, el llamado editor de dibujo. La interacción del usuario se realiza a través de comandos, de edición o dibujo, desde la línea de órdenes, a la que el programa está fundamentalmente orientadoCATIA es un programa desarrollado para proporcionar apoyo desde la concepción del diseño (CAD) hasta la producción (CAM) y el análisis (CAE) de productos.Provee una arquitectura abierta para el desarrollo de aplicaciones en Visual Basic y C++. Inicialmente desarrollado para servir en la industria aeronáutica, se ha hecho un gran hincapié en el manejo de superficies complejas. Es ampliamente usado en la industria del automóvil.

Bibliografía: Jensen C.H (1980) Dibujo y Diseño de Ingeniería. Mc Graw HillAuto CAD y CATIA: Wikipedia: www.wikipedia.org