La superficie interior de los objetos de gran tamaño está sometida a desgaste durante el funcionamiento. Para prevenir accidentes, es necesaria una supervisión periódica del grado de desgaste. Hasta ahora, este tipo de control se realiza con instrumentos de medición manuales, pero tales mediciones consumen mucho tiempo, no son tecnológicamente avanzadas y no proporcionan la cantidad necesaria de información fiable.
Un sistema láser automatizado está diseñado para obtener un modelo 3D completo de la superficie interior de objetos grandes y el cálculo del desgaste con alta resolución y exactitud.
Serie RF096-440/1440-2000
Máquina de inspección de la superficie interior de objetos de gran tamaño. Especificaciones
| Parámetro | Valor | |
| Rango de medición del diámetro interior, mm | 440...1440 | |
| Error de medición de diámetro interior, mm | ±0,5 | |
| Resolución de escaneo, puntos/revolución | 2008 | |
| Rango de profundidad de escaneo, mm |
0...2000 (parámetro programable) |
|
| Distancia mínima entre secciones medidas, mm |
1 (parámetro programable) |
|
| Error de desplazamiento lineal, mm | ±0,1 | |
| Frecuencia de muestreo máxima, Hz | 9400 | |
| Fuente de luz |
láser semiconductor rojo, longitud de onda de 660 nm |
|
| Potencia de salida, mW | <1 | |
| Clase de seguridad láser | 2 (IEC60825-1) | |
| Interfaz | Wi-Fi | |
| Alimentación, V | Baterías 12V | |
| Peso, kg | 77 | |
Funciones principales del software
El software está destinado a:
- parametrización del sistema y control del proceso de escaneo,
- calibración del sistema,
- generación de un modelo 3D de un objeto a partir de los datos obtenidos durante el escaneo,
- visualización de un modelo 3D,
- comparación de modelos obtenidos en diferentes momentos en el tiempo,
- comparación del modelo obtenido con el de referencia,
- cálculo de los valores de desviación de la forma (desgaste de la superficie) de los modelos seleccionados,
- cálculo de los parámetros del círculo en cualquier sección transversal del objeto, a saber, el diámetro (medio, máximo, mínimo), ovalidad, redondez,
- guardado, lectura y exportación de datos.
El funcionamiento de la máquina se basa en el principio de escaneo de la superficie interior del producto mediante un sensor de triangulación láser giratorio.
Los componentes principales de la máquina se muestran en la figura, donde 1 - bastidor de instalación, 2 - guía, 3 - centralizador, 4 - módulo de escaneo láser, 5 - superficie del quemador; la tableta no se muestra.
El bastidor (1) se acopla al extremo del quemador (5). La guía (2) se sitúa a lo largo del eje del quemador y se apoya en el bastidor (1) en un lado y en el centralizador (3) en el otro. El centralizador se instala sobre la superficie cónica del quemador. El módulo de escaneo láser (4) está instalado en la guía (2).
La máquina funciona de la siguiente manera.
A la orden de la tableta, el sensor láser comienza a girar y el módulo de escaneo (4) se desplaza a lo largo de la guía (2). El sensor láser mide la distancia a la superficie del quemador. Las coordenadas polares de los puntos de la superficie del quemador (distancia a la superficie medida por el sensor láser y ángulo de rotación del sensor medido por el encoder incorporado), sincronizadas con la posición lineal del módulo, se transmiten al ordenador. El programa construye un modelo 3D de la superficie interior, según el cual se calculan los parámetros geométricos requeridos y el desgaste.
Módulo de escaneo láser
Los componentes principales del módulo de escaneo láser y sus dimensiones totales se muestran en las figuras siguientes.
Designaciones:
1 - Manguito. 2,3 - Sistemas de ruedas montados sobre el manguito (1). Una de las ruedas está equipada con un encoder (no mostrado) para controlar la posición lineal del módulo.4 - Módulo de movimiento lineal.
5 - Módulo de rotación.
6 - Sensor láser (instalado en el módulo de rotación).
7,8 - Baterías de los módulos 4 y 5, respectivamente.
9,10 - Indicadores de carga de la batería.
11,12 - Botones de control del indicador de batería.
13,14 - Botones de encendido.
15,16 - Antenas Wi-Fi.
17,18 - Sensores de extremo.
19,20 - Asas de transporte.
Bastidor de instalación
Los componentes principales del bastidor de instalación se muestran en la figura siguiente
Designaciones:
1 - Patas plegables. 2 - Tornillos para la fijación al extremo del quemador.3 - Tornillo para ajustar la parte superior del prisma partido para instalar la guía.
4 - Cuatro tornillos para fijar el módulo de escaneo.
5, 6 - Bloques de calibración.
7 - Corredera extraíble.
8 - Tornillo de fijación de la corredera.
Guía y centralizador
La guía se ensambla a partir de tres elementos. El centralizador se instala en el extremo de la guía.El principio de montaje se ilustra en la figura:
Máquina de inspección de la superficie interior de objetos de gran tamaño
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RF096.Burner-IDmin/IDmax-L
| Símbolo | Descripción |
| IDmin/IDmax | Rango de medición (diámetro interior), mm |
| L | Profundidad de escaneo, mm. |
La medición manual suele consistir en comprobar unos pocos puntos con calibres o sondas accesibles desde la abertura de acceso, lo que pasa por alto el desgaste que es irregular alrededor de la circunferencia o está concentrado en una sección a la que la herramienta no llega fácilmente. Además, es lo bastante lenta como para que los operarios a menudo comprueben con menos frecuencia de la debida, y las lecturas dependen del punto exacto en el que se colocó la herramienta, lo que dificulta comparar los resultados de forma fiable de una inspección a la siguiente. Un sistema específico de inspección de grandes superficies elimina por completo esa dependencia de las comprobaciones puntuales manuales.
El software construye un modelo 3D completo a partir del escaneado actual y lo compara con un modelo de referencia o con un escaneado anterior del mismo objeto realizado en un momento previo. La comparación directa de dos modelos muestra exactamente cuánto material se ha perdido y dónde, en lugar de basarse en una única dimensión nominal que puede no reflejar la geometría real de fabricación del objeto.
El software está desarrollado específicamente para comparar modelos capturados en distintos momentos, superponiendo un escaneado sobre otro para mostrar cómo ha cambiado la superficie entre inspecciones. Esto convierte la inspección periódica en una tendencia de desgaste, en lugar de una instantánea única de apto/no apto, lo que es importante para decidir cuánta vida útil le queda a un componente antes de que sea necesario sustituirlo.
En lugar de llevar el objeto a una máquina, el sistema se instala directamente sobre el propio objeto: un bastidor se fija a la abertura del extremo, una guía discurre a lo largo del eje del objeto y el módulo de escaneado láser se desplaza por esa guía mientras gira para escanear la superficie. Como herramienta de inspección láser de superficies, este diseño le permite inspeccionar objetos que, en la práctica, son inmóviles, como quemadores instalados o grandes recipientes, sin necesidad de desmontarlos ni transportarlos.
No. Tanto los módulos de movimiento lineal como los de rotación funcionan con sus propias baterías, y los datos se transmiten a la tableta de control por Wi-Fi en lugar de mediante una conexión cableada. Esto es importante en equipos industriales grandes en los que el punto de inspección puede estar lejos de una toma de corriente o de una toma de red, y tender cables hasta el objeto no resulta práctico.
Además del propio modelo 3D de desgaste, el software calcula el diámetro (medio, máximo, mínimo), la ovalidad y la redondez en cualquier sección transversal a lo largo de la longitud del objeto, no solo en puntos de inspección fijos. Esto ofrece al inspector la capacidad de comprobar el estado del objeto en una ubicación específica de interés, en lugar de basarse únicamente en un resumen global del desgaste.
Los componentes industriales grandes, como quemadores o recipientes de proceso, tienen diámetros interiores muy superiores a los que puede medir un instrumento portátil o de banco, por lo que este sistema cubre 440–1440 mm de diámetro y hasta 2000 mm de profundidad de escaneado. El principio de medición, triangulación láser rotativa, es el mismo que se utiliza en sistemas de menor diámetro, pero la estructura mecánica y el rango de escaneado están dimensionados específicamente para equipos industriales de gran diámetro interior.
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