Fabricante de sistemas de metrología 3D elige los controles industriales de FANUC para equipar su nuevo centro de metrología de 5 ejes

Para muchas piezas mecanizadas, contar con el acabado superficial especificado es clave para satisfacer las exigencias de una aplicación o un cliente en particular. Ya sea que el acabado deseado se deba a razones estéticas, de resistencia o de uso crítico, ciertas piezas exigen una medición superficial exacta y confiable.

Un método para realizar una medición industrial de superficies consiste en una práctica física e invasiva que suele utilizar un palpador. Sin embargo, para piezas que utilizan materiales que se dañan fácilmente con cualquier contacto físico, esta opción no es viable.

Los clientes de EDM Intelligent Solutions (EDMIS) necesitaban un sistema mejorado de inspección visual sin contacto que ofreciera mayor funcionalidad y facilidad de uso. Para satisfacer esta necesidad, EDMIS desarrolló un centro de metrología 3D automatizado de 5 ejes, el MVi5, que utiliza sensores sin contacto para capturar mediciones y determinar el acabado superficial en el valor Ra especificado, es decir, la desviación absoluta promedio de la superficie respecto a su altura media. También están disponibles métricas adicionales de acabado superficial, como los parámetros Rq, Rt, Rz, Rmax y Sa.

Cuando se carga una pieza de trabajo en el MVi5, el sistema captura datos de puntos 3D de la pieza y genera mediciones automatizadas de forma, rugosidad y dimensiones. También se capturan los puntos de referencia de la pieza y se utilizan para generar mediciones en el sistema de coordenadas de la pieza, lo que permite realizar mediciones de posición real en 3D y 2D de la misma. Los sensores avanzados de metrología 3D, con velocidades de medición de hasta ≤ 1,7 millones de puntos por segundo y altas resoluciones de 10 nm, permiten al MVi5 medir la forma, la distancia, la altura, la rugosidad superficial, la posición real, las diferencias entre el escaneo y el modelo CAD, así como las diferencias entre escaneos, todo ello en una plataforma multisensor resistente lista para instalarse directamente en la planta de producción.

Mediante el entorno de programación de mediciones EDMISi, se generan automáticamente programas personalizados de medición e inspección basados en modelos 3D a partir del diseño del modelo sólido 3D de la pieza a inspeccionar, lo que simplifica la programación de tareas de medición e inspección, que tradicionalmente resulta compleja. También se ofrece programación de mediciones e inspecciones fuera de línea mediante la integración con diversos paquetes de software CAD/CAM comunes en la industria.

Los equipos de metrología suelen utilizar controles basados en PC para inspeccionar y medir piezas fabricadas. Sin embargo, dado que las aplicaciones industriales —como las de los sectores aeroespacial, de defensa y de fabricación de dispositivos médicos— exigen cada vez más evaluaciones muy precisas que son críticas para su uso final, EDM Intelligent Solutions decidió que su robusta máquina de metrología 3D necesitaba un control más confiable. La empresa optó por utilizar los controles CNC de FANUC debido a su reconocido MTBF (tiempo medio entre fallas) líder en la industria, de más de 50 años.

«Si bien los CNC pueden requerir un diseño de máquina más complejo, los controles de FANUC ofrecen menos tiempo de inactividad, una producción más eficiente y un mayor respaldo para los procesos posteriores», afirma Walter Zic, director de operaciones de EDM Intelligent Solutions. «Tomamos la decisión de utilizar los controles de FANUC porque sabemos que proporcionarán de manera efectiva un control de movimiento confiable y preciso que siempre contará con el respaldo de FANUC».

EDMIS ya estaba familiarizada con FANUC, ya que la empresa había incorporado brazos robóticos FANUC de 6 ejes para su sistema de medición robótica, el RSH-M10. Sus usuarios finales ya se sentían cómodos utilizando la interfaz de los robots FANUC, y los controles Power Motion i-MODEL A de FANUC tienen una apariencia y un funcionamiento muy similares.

«Queríamos que el centro de metrología fuera muy fácil de operar», dice Zic. De hecho, el manejo del centro de metrología 3D de 5 ejes MVi5 es rápido y sencillo gracias a la interfaz hombre-máquina EDMISi optimizada para pantalla táctil, con compatibilidad nativa con códigos de barras.

Además, el Power Motion i-MODEL A de FANUC cuenta con una amplia gama de soluciones personalizables, que incluyen pantallas LCD integradas y sofisticadas pantallas portátiles, ideales incluso para operadores sin experiencia. A Zic también le preocupaba que sus clientes tuvieran que actualizar regularmente un sistema de control basado en PC, lo cual no es un problema con los CNC.

Otra característica que distingue al MVi5 de otros sistemas de metrología es su capacidad para instalarse directamente en el área de producción. La mayoría de los equipos de metrología y medición de superficies deben colocarse en un área limpia con control de temperatura, separada de la maquinaria de producción. El MVi5, por otro lado, no es tan sensible a la temperatura como otros sistemas de metrología. La base de la máquina herramienta industrial alberga un sistema de movimiento de primera línea con recorridos lineales de 300 mm en los ejes X, Y y Z, junto con escalas de vidrio integradas en cada uno de ellos. La unidad de rotación e inclinación para trabajo pesado cuenta con una capacidad de carga de 20 kg, un rango de inclinación del eje B de +/-120° y una rotación continua del eje C de 360°, y ambos ejes tienen codificadores absolutos integrados.

FANUC brindó asistencia técnica para garantizar que los controles seleccionados ofrecieran el rendimiento necesario para realizar mediciones precisas y repetibles. Actualmente, el nuevo MVi5 se está entregando a clientes, como los de la industria aeroespacial. Los clientes están utilizando el centro de metrología 3D para medir piezas empleadas en aeronaves de nueva generación que reducen su consumo de combustible en un 15 por ciento o más. Para lograrlo, estas piezas deben tener características, bordes y acabados superficiales de forma precisa que ayuden a aumentar la eficiencia de los sistemas de propulsión y los componentes de control a bordo de la aeronave.

«Las mediciones industriales de forma y superficie requieren precisión, confiabilidad y repetibilidad», afirma Zic. «Es fundamental para las operaciones. Sabíamos que FANUC ofrecería el control de movimiento confiable que es crucial para medir piezas utilizadas en industrias como la aeroespacial, la de defensa y la fabricación de dispositivos médicos».

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