INDUSTRIAS TRANSFORMADORAS

Cómo revoluciona la medición en 5 ejes los procesos de fabricación

28/05/2024

CATEGORíA: Maquinaria y Equipos MARCA: Renishaw


Este tipo de tecnología tiene importantes ventajas para los fabricantes y Renishaw la define como el mayor salto en capacidad de medición de piezas hasta la fecha


La mejora de los procesos de producción de piezas no tiene límites. Renishaw, empresa especializada en sistemas de fabricación inteligente, medición y fabricación aditiva, ha presentado en un webinar la revolucionaria tecnología de medición de 5 ejes, que define como el mayor salto en capacidad de medición hasta la fecha.

 

“Lo más similar que existía eran los cabezales giratorios indexables, relativamente lentos en movimiento y reposicionamiento, y los cabezales fijos, que requieren de mucho tiempo para calibrar los palpadores y las extensiones con las que se va a trabajar”, ha asegurado Gari Bilbao, Product Manager para medición en línea y control de procesos de Renishaw Ibérica y encargado de conducir el seminario, titulado “Si fabricamos en 5 ejes, ¿por qué no medir en 5 ejes?”.

 

Con este, la compañía ha completado una serie de cuatro webinars previos a su participación en la Bienal Internacional de Máquina-Herramienta (BIEMH), que se celebrará en Bilbao del 3 al 7 de junio y en donde mostrará en vivo el funcionamiento de su sistema de fabricación aditiva RenAM 500 Ultra, del calibre flexible Equator™ o de la máquina tridimensional de 5 ejes CMM AGILITY.

 

Así funciona la medición en 5 ejes

El seminario se ha iniciado mostrando el funcionamiento de la medición en 5 ejes en el sistema REVO® de Renishaw, que consiste en un sofisticado cabezal de medición, una sonda de inspección, los soportes del palpador y los módulos de agarre para el palpador. Además, incorpora avanzados algoritmos de control numérico capaces de sincronizar los movimientos del cabezal y de la sonda para minimizar los errores dinámicos de la máquina.

 

“En el extremo superior se encuentra la interfaz de comunicación con la máquina tridimensional, donde van conectados todos los cables eléctricos y la toma de aire comprimido que alimenta los cojinetes de aire del cabezal. El cabezal dispone de dos ejes reales: el B, que gira en continuo y tiene infinitos grados de libertad, y el A, que permite inclinar los palpadores desde -100 hasta +120 grados. La sonda de inspección es el modelo RSP2”, ha explicado Gari Bilbao.

 

Aunque el modelo RSP2 es el que trae de serie por su capacidad de escanear en continuo y a gran velocidad en los ejes XY mientras avanza por la superficie de la pieza, el sistema también admite otras sondas como la de inspección RSP3 (para tareas que requieren palpadores con longitudes de hasta 800 mm o configuraciones en L), la de ultrasonidos RUP1, la de visión RVP o la de acabado de superficie SFP2, que integra una rotación C extra para no tener límites de accesibilidad en las piezas que, en la práctica, convierte al equipo en un sistema de 6 ejes reales.

 

Para garantizar la máxima precisión independientemente de la longitud del palpador utilizado, el sistema incorpora un haz láser que recorre el interior del vástago del palpador, en cuyo extremo se encuentra un retroreflector en el que el haz rebota hacia la fuente emisora. “La captura de datos se realiza por la deflexión del vástago del palpador. El sensor en el interior del cabezal mide la inclinación generada y, a partir de ahí, se capta la señal del palpador con gran precisión y con una fuerza de palpado mínima de tan solo ocho gramos”, ha relatado Gari Bilbao.

 

A diferencia de en los cabezales indexables y fijos, en el sistema de 5 ejes el palpador sigue una trayectoria continua alrededor de complejos componentes sin tener que despegarse de la superficie de las piezas cuando realiza los giros del cabezal. “Los cabezales giratorios indexables tardan en calibrar los palpadores, pierden precisión al trabajar en largas extensiones y, a menudo, no se pueden posicionar perfectamente de forma perpendicular a los elementos de la pieza, produciéndose colisiones con el vástago del palpador”, ha puntualizado en relación con las mejoras que ha traído la medición en 5 ejes.

 

Gari Bilbao ha agregado que, por su parte, “los cabezales fijos son más precisos que los indexables, pero requieren de mucho tiempo para calibrar los palpadores y, en ocasiones, también para cambiarlos, además de necesitar árboles de configuración muy complejos”. Entre otras mejoras, la medición en 5 ejes ha logrado reducir los ciclos de medición en más del 50%.

 

Ventajas de la medición en 5 ejes

Precisamente la velocidad es una de las ventajas más importantes de la medición en 5 ejes. “En las máquinas tridimensionales convencionales de 3 ejes, es habitual trabajar con velocidades de escaneo de palpado en continuo bajas de tan solo 10 o 20 milímetros por segundo para evitar torsiones en la estructura de la máquina. Sin embargo, en el sistema REVO se alcanzan fácilmente velocidades de 500 milímetros por segundo sin apenas pérdida de precisión”, ha asegurado Gari Bilbao, Product Manager para medición en línea y control de procesos de Renishaw Ibérica.

 

Como consecuencia, se reducen significativamente los cuellos de botella al poder hacerse el mismo trabajo de inspección, pero con menos máquinas: el fabricante debe invertir menos, gana espacio en planta, tiene menos costes de mantenimiento y puede verificar más rápidamente las primeras piezas, lo que mejora su capacidad de reacción ante cualquier contratiempo en la producción.

 

Otra ventaja importante es su capacidad de posicionamiento, que le permite acceder a todo tipo de elementos de la pieza empleando muy pocos palpadores y, en ocasiones, incluso solo con una punta. Además, en el sistema REVO de Renishaw, como los movimientos se realizan mediante cojinetes de aire, no existe fricción entre componentes y, por lo tanto, el desgaste del cabezal es nulo.

 

“El cabezal puede autoalinearse respecto al sistema de coordenadas de la pieza e integra una rutina automática de calibración que dura unos 15 minutos y que, una vez realizada, permite al sistema trabajar con la máxima precisión en sus infinitas posiciones y sin tener que parar a calibrar cada posición que se emplea, lo que ahorra cientos de horas al año en paradas para calibrar posiciones angulares de palpadores”, ha explicado Gari Bilbao.

Un tercer beneficio es su capacidad multisensor: el cabezal es capaz de realizar, de forma automática, cambios rápidos de sensores, tanto táctiles como sin contacto. Además, la información de cada sensor se registra en un solo programa de medición. “Hasta fechas recientes, esto era impensable. Por ejemplo, para medir sin contacto se requería una máquina de visión, o para obtener los parámetros de acabado superficial había que hacerlo con un rugosímetro específico”, ha agregado.

 

Para ejemplificar estas ventajas de la medición en 5 ejes sobre la de tres, Renishaw ha mostrado una prueba realizada en una máquina de uno de sus clientes en Inglaterra: dos ciclos de medición que utilizaron la misma máquina, la misma velocidad y la misma aceleración, pero con cabezales distintos. En un caso, un cabezal indexable PH10 y, en el otro, el PH20 de 5 ejes, un sistema diferente al REVO adaptado a máquinas tridimensionales de pequeño y mediano formato. El resultado: el cabezal PH20 necesitó solamente 15 minutos para medir 350 dimensiones, mientras que el PH10 tardó 1 hora en medir lo mismo. “Un elemento clave es que en el PH20 el cabezal realiza los movimientos sin mover la máquina”, ha asegurado Gari Bilbao durante el seminario.

 

Tanto el sistema REVO como el PH20 son compatibles con paquetes de software como Metrolog, PolyWorks o Verisurf, y pueden utilizarse no solo con máquinas de medición por coordenadas de Renishaw, sino con máquinas tridimensionales de cualquier fabricante, siempre y cuando dispongan de una altura en Z de 600 mm.

Por lo tanto, la medición en 5 ejes ofrece una productividad y velocidad de medición sin precedentes, tanto en taller como en laboratorio; consolida múltiples tipos de medición en una sola plataforma; añade capacidad de inspección de elementos hasta ahora inaccesibles; elimina la necesidad de una intervención manual en la medición, y reduce retrasos y riesgos de daños de manipulación de piezas durante su traslado de unos medios de inspección a otros.

 

Más información en https://info.renishaw.com/

 




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