Las necesidades específicas de un cliente aeroespacial llevaron al desarrollo de una nueva e innovadora estrategia de medición para el escaneo directo con el Leica Absolute Tracker ATS600.
Desde el lanzamiento del Leica Absolute Tracker ATS600, la innovadora capacidad de escaneo directo del sistema ha abierto una amplia gama de nuevas aplicaciones de inspección de grado metrológico: las mediciones que antes eran inviables ahora se pueden realizar con facilidad, lo que permite un mayor control de calidad sobre productos a gran escala como nunca antes fue posible.
El equipo de Rastreadores Láser de Hexagon fue contactado durante 2022 por un importante cliente aeroespacial interesado en cambiar su proceso de medición actual (que involucraba un proceso de medición de rastreadores y reflectores) a escaneo directo con el ATS600. Su proceso actual implicó que a un operador se le diera una lista de puntos de superficie en la pieza y luego llevara un reflector a cada una de estas ubicaciones para tomar una medida. Los puntos solo se registraron una vez que el reflector alcanzó la coordenada. Debido al tamaño de la pieza, se requiere un andamio y un equipo de seguridad, que debe reposicionarse varias veces debido al tamaño típico de las piezas que se están midiendo. Este fue un proceso que consumió mucho tiempo y fue el principal motivador para investigar el cambio al escaneo directo.
Sin embargo, a la compañía le preocupaba si el rendimiento del escaneo directo del ATS600 alcanzaría sus requisitos de tolerancia: Hexagon ha sido abierto sobre la conveniencia del escaneo directo a costa de una menor precisión en comparación con la inspección del reflector. Se planificó una ronda de pruebas con el equipo local de Hexagon de la empresa y una unidad de demostración, con el objetivo de mostrar si los resultados de la medición sin reflector serían lo suficientemente buenos para cumplir con sus estrechas tolerancias aeroespaciales.
Durante las pruebas planificadas, las primeras mediciones realizadas en paralelo con un reflector y con escaneo directo no dieron resultados coincidentes. Se creía que esta variabilidad se debía a la calidad de la superficie, que estaba rayada y presentaba marcas del proceso de fabricación anterior. Como el equipo local creía que se trataba de un problema de variabilidad en lugar de una mera incapacidad para alcanzar el nivel de precisión requerido, se puso en contacto con el equipo de expertos en seguimiento láser de Hexagon con sede en Suiza, donde se diseña y construye la gama Absolute Tracker, para obtener ayuda.
El equipo comenzó construyendo una serie de experimentos, durante los cuales se midió una placa de acero cepillado a varias distancias (de 2 a 15 metros) e incidencias (0° a 60°) al ATS600. La placa se midió inicialmente con un reflector de 1,5” de cada distancia e incidencia, se tomaron 21 puntos y se usaron para ajustar un plano. Las mediciones posteriores de escaneo directo mostraron el mismo problema de variabilidad que había encontrado el equipo local en el sitio con el cliente aeroespacial.
Después de analizar el problema, el equipo desarrolló una nueva estrategia de medición que se ha denominado medición de punto de comparación de superficie. El concepto consiste en tomar una cuadrícula de mediciones de puntos poco espaciados y usar esos resultados para calcular un valor de coordenadas promedio para el punto central de la cuadrícula.
Supongamos que para un objeto objetivo en particular, se deben medir 100 puntos discretos. Las coordenadas de esos puntos se pueden importar al software y alrededor de cada uno se creará automáticamente una cuadrícula pequeña pero densa de puntos de medición sin reflector. Cuando el usuario hace clic en “Medir”, el ATS600 escaneará cada punto en la cuadrícula y luego calculará un valor medio que representa la coordenada deseada. Este proceso elimina los valores atípicos causados por rayones en el material. El radio recomendado para la cuadrícula es de entre 4 y 8 milímetros, y se recomienda el mayor para distancias de medición más largas a medida que aumenta el diámetro del rayo láser.
Mejora de la precisión por un factor de dos, con repetibilidad drásticamente reducida a solo 10 micrones
El resultado es una nueva estrategia de medición relativamente simple que ofrece excelentes resultados de precisión y repetibilidad, al mismo tiempo que ofrece un ahorro de tiempo significativo en comparación con la medición con reflector.
Las pruebas exhaustivas realizadas por los ingenieros de seguimiento láser de Hexagon han demostrado que esta estrategia puede mejorar la precisión en un factor de dos, con una repetibilidad drásticamente reducida a solo 10 micrones. La nueva medición se puede implementar fácilmente con los paquetes de software de metrología que tienen una interfaz con el ATS600; los clientes deben ponerse en contacto con su representante local de Hexagon si también están interesados en emplear esta nueva estrategia de medición.
En base a estos resultados, la empresa aeroespacial que inició la investigación invirtió en 3 nuevas unidades ATS600. En comparación con sus flujos de trabajo de configuración y calentamiento existentes, los tiempos de inspección se reducirán de 2,5 horas a solo 45 minutos.
Además, el método de escaneo directo garantiza la seguridad de los trabajadores, ya que ya no es necesario trabajar en altura. Además de esto, la capacidad del ATS600 para realizar mediciones tanto con reflector como sin reflector le permite continuar realizando las actuales rutinas automatizadas de unión de alas con reflectores, al mismo tiempo que puede cambiar a nuevas rutinas de inspección de escaneo sin contacto sin múltiples configuraciones tecnológicas. y derribos.
Para más información o cotizaciones en Sudamérica: contacto@ouzoingenieria.com