Establecer la viabilidad de objetivos en blanco y negro de bajo costo para respaldar la inspección de grado metrológico en la construcción naval
La documentación conforme a obra es un requisito para muchas aplicaciones industriales donde es necesaria la documentación formal de la instalación del proyecto, y la construcción naval no es una excepción. Una precisa inspección es esencial para garantizar que el barco permanezca recto y no se doble debido a pequeñas desviaciones en el proceso de fabricación, y esta inspección requiere una verificación confiable que sea capaz de soportar las grandes escalas requeridas cuando se trata de barcos.
El uso de escáneres láser terrestres proporciona una gran nube de puntos adecuada para el segmento de la construcción, y esta es una solución ampliamente utilizada en la industria con fines de documentación. Sin embargo, estos dispositivos simplemente no son lo suficientemente precisos para la verificación dimensional adecuada que también se requiere en el sector de la construcción naval.
Tras conversaciones con un grupo de expertos de la industria, nuestros ingenieros comenzaron a explorar el uso del Leica Absolute Tracker ATS600 para inspecciones de alta precisión en la construcción naval, como un sistema para usar junto con el proceso de documentación del escáner terrestre hemisférico ya bien establecido en la industria.
El concepto se basa en la capacidad única de escaneo directo del rastreador láser ATS600, que le permite medir puntos de superficie con precisión de grado metrológico desde una distancia de hasta 60 metros sin necesidad de un objetivo en el punto de medición.
El proceso de fabricación en la construcción naval implica soldar paneles para crear subconjuntos, que luego se sueldan para formar un módulo. Se sueldan diferentes módulos entre sí para formar el barco completo. Es crucial garantizar que el barco permanezca recto durante todo este proceso, y actualmente se utilizan escáneres láser terrestres para documentar el estado final del módulo o del barco completo. Sin embargo, carecen de la precisión de grado metrológico del ATS600, lo que los hace inadecuados para inspecciones e informes de calidad validados.
Basándose en el conocimiento de este proceso, se propuso una solución que combinaría las capacidades de escaneo directo del ATS600 con el uso de objetivos de contraste simples comúnmente utilizados para el registro dimensional en la industria. Si bien el ATS600 ciertamente puede medir con un reflector del estilo tradicional de seguimiento láser (una funcionalidad que simplemente no es posible con ningún tipo de escáner terrestre), los reflectores son costosos y, por lo tanto, es poco probable que sean una alternativa aceptable.
Nuestros expertos necesitaban demostrar que los objetivos de contraste en blanco y negro, simples y económicos, se podían medir con el ATS600, manteniendo al mismo tiempo el nivel de precisión de medición requerido con una tolerancia de 1 milímetro.
Se probó el objetivo en blanco y negro Leica GZT21 y se demostró que era una alternativa económica a los reflectores con el ATS600, con una precisión alcanzada dentro de 1 milímetro. Se realizaron tres pruebas: pruebas de repetibilidad a 5, 10 y 20 metros en diferentes rotaciones del objetivo; una alineación de mejor ajuste de cinco objetivos de contraste en cinco posiciones diferentes del rastreador; y una alineación de mejor ajuste de cinco reflectores de anillo rojo (RRR) de 1,5″ en las mismas posiciones del rastreador para comparar.
El software SpatialAnalyzer de Hexagon ofrece una función para extraer automáticamente el punto central del objetivo y ajustar el ángulo de inclinación del escaneo para garantizar la distribución homogénea de los puntos en el objetivo. Se recomienda escanear el objetivo en un ángulo de 45 grados para lograr la mayor precisión y un espaciado de puntos igualmente distribuido.
Los resultados de las pruebas mostraron que, si bien la medición con reflector es ciertamente más precisa, la medición con un objetivo blanco y negro Leica GZT21 estuvo consistentemente dentro de la tolerancia en todas las posiciones de medición. Esto establece que la solución propuesta es una opción válida para lograr nubes de puntos precisas con bajo costo y alta precisión al combinar las capacidades de escaneo directo del ATS600 con el uso de objetivos comunes para un registro preciso, con el objetivo en blanco y negro Leica GZT21 identificado como una alternativa económica a los reflectores de seguimiento láser tradicionales.
Esta solución facilita la documentación conforme a obra en la construcción naval y al mismo tiempo garantiza la precisión en las tareas de inspección, sin exigir cambios importantes en los estándares de proceso actuales. Una vez establecido como parte del proceso de inspección y documentación en la construcción naval, el ATS600 puede tener aún más que ofrecer al ayudar directamente en el proceso de ensamblaje. Usando el rastreador en modo de construcción, el usuario puede hacer uso del DRO en vivo del sistema para guiar la pieza a una posición específica y posteriormente soldarla en su lugar con mucha mayor confiabilidad que con el proceso actual típicamente manual.
Figura 1: Resultados de la prueba de repetibilidad a varias distancias: 20 escaneos por posición y rotación del objetivo.
Figura 2: Mejor ajuste – posición de referencia a las posiciones medidas
Si desea más información, demostraciones y cotizaciones para Sudamérica: carlos.puentes@ouzoingenieria.com