Inspección de calidad tridimensional de patrones de orificios y recortes en metal laminado

La inspección de calidad asistida por computadora (CAQ) en combinación con la metrología óptica y un sofisticado software de inspección es una forma rápida y sencilla de comparar los resultados de escaneado tridimensional de las partes físicas construidas con los modelos CAD diseñados.  Además de detectar las desviaciones de superficie provocadas por ciertas propiedades del material, la deformación, el desgaste o la edad, también se pueden identificar y cuantificar de forma sencilla y fiable las desviaciones de posición o tamaño de los orificios y los recortes de los metales laminados. 

Este tipo de análisis de calidad proporciona al usuario información precisa de la medición en cuestión de minutos para realizar las adaptaciones correctivas, lo que asegura que las piezas se fabrican con precisión y de acuerdo con sus especificaciones CAD.

Aplicaciones, objetivos y ventajas de la inspección digital

• Inspección holística, es decir, el examen de las piezas en su totalidad en lugar de áreas seleccionadas o de puntos específicos, lo que proporciona unos resultados de inspección significativamente más completos y concluyentes.
• Identificación, visualización y cuantificación de tolerancias.
• Verificación de los componentes inspeccionados en relación con la precisión dimensional (p. ej., primera inspección de muestra, inspección de entrada de bienes, inspección por pruebas al azar de la producción).
• Validación respecto a la forma, la posición y la integridad de los orificios de perforación.
• Verificación respecto a la precisión dimensional de los límites de las láminas (recuperación elástica y recorte).
• Inspección y documentación de las desviaciones de forma causadas por las propiedades inherentes del material, p. ej., desgaste, corrosión, envejecimiento.
• Reducción significativa del tiempo de inspección por una rápida inspección automática de los artículos iniciales.
• Mejora de la eficiencia de producción mediante la identificación temprana y los ajustes correctivos adecuados. 

 
Objeto y sistema de medición

• Objeto: Unión de la columna D en el Audi TT
• Material: Metal laminado (acero)
• Dimensiones: aprox. 50 x 35 x 15 cm
• Sistema de medición: SmartScan-HE con TurnTable automática
• Campo de visión: 300 mm
• Resolución de la cámara: 2 x 5,0 MPix
• Peso del sensor: 4,0 kg
• Tiempo de recopilación: <1 segundo/Scan
• Software del sistema: OptoCat
• Software de inspección: PolyWorks Inspector (InnovMetric Software Inc., Canadá)

 
Rutina de trabajo

El proceso se realiza en dos pasos principales de procesamiento. Un SmartScan-HE de AICON en combinación con una mesa rotatoria TurnTable-20 automática a la que se fija el objeto y el software de evaluación OptoCat de AICON, que genera automáticamente los datos de geometría tridimensional y los datos de línea de características del objeto de medición. 

La verificación de calidad real la realiza el poderoso y sofisticado software de inspección PolyWorks/Inspector ™.  El software intuitivo y fácil de usar compara conjuntos complejos de datos de escaneado con los datos CAD, lo que sirve como base para generar informes de la primera inspección de muestra o protocolos de control de producción.

1. Digitalización y posprocesamiento de datos

• Utilizando una mesa rotatoria sobre la que se coloca el objeto de medición con elementos de fijación específicos, la medición es completamente automática. 
• Medición y representación digital del objeto de medición con el SmartScan-HE de AICON.
• Definición de la geometría del objeto y su visualización digital con el software OptoCat de AICON.
• Cálculo de la línea de recorte y del patrón de orificios y visualización respectiva con el software OptoCat de AICON.
• Extensión de los datos de superficie (STL) a los bordes detectados del objeto de medición.
• Transferencia de los datos tridimensionales de la superficie y líneas de características detectadas al software de inspección en formato STL o PLY. 

 
2. Inspección con PolyWorks/Inspector 

• Importación de los datos de referencia CAD.
• Determinación de los criterios de verificación del modelo CAD: líneas de recorte, bordes de recorte, patrón de orificios (posición, diámetro).
• Carga de los datos de escaneado y de los datos de línea de características.
• Proceso de inspección automática, incluidos la generación de informes de calidad y el archivo.
• Visualización de los resultados de inspección como desviación del mapa de color en 2 o 3 dimensiones, tablas con valores nominales, tolerancias, etc.

 
Conclusión

Utilizar una tecnología de inspección tridimensional de última generación con un SmartScan-HE junto con una TurnTable-20 y un poderoso software de inspección permite realizar una inspección de calidad totalmente automática. 

Aunque el enfoque de inspección holística conlleva un aumento significativo de la cantidad de datos a evaluar, se consigue una reducción importante del tiempo total de inspección, así como unos datos mucho más exhaustivos y concluyentes. Los resultados de medición se envían de nuevo al proceso de fabricación, lo que contribuye directamente a mejorar considerablemente la eficiencia de la producción y, en el resultado final, a mejorar la calidad general de la pieza automotriz fabricada.

 
Nos gustaría agradecer a ambos socios por su gran ayuda y colaboración en la realización de este proyecto.