Control de calidad de las palas de turbina en una célula de producción automatizada

Las máquinas de medición óptica ofrecen ventajas cuando se trata de probar la calidad de las palas de las turbinas. Por lo tanto, lo harán Sistemas de escaneo de alta velocidad CORE de los suizos Starrag utilizado en una célula de producción automatizada para el control de calidad final de las palas de la turbina. Los requisitos principales para las máquinas de medición son: alta precisión, tiempo mínimo de medición y estabilidad a altas temperaturas.

Durante más de 50 años, el Grupo Starrag ha sido el socio tecnológico líder en lo que respecta a la producción productiva de álabes de turbinas de gas y vapor. Las máquinas Starrag fabrican con la máxima precisión turbinas, álabes de compresores, impulsores, brisks y piezas estructurales complejas. Starragkomplette también desarrolla sistemas de fabricación flexibles, los denominados FMS (Flexible Manufacturing Systems), que permiten la producción de una amplia variedad de piezas en modo automatizado.

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Dos sistemas CORE se integraron con éxito en un FMS para el control de calidad final. La célula de producción fabrica una amplia variedad de tipos complejos de palas a partir de piezas en bruto forjadas de alta precisión y consta de cuatro fresadoras, que fabrican las palas de la turbina mediante un concepto de sujeción especial, así como dos sistemas de limpieza y dos máquinas de medición. Las estaciones individuales son operadas por un robot. La comunicación con las máquinas de medición CORE se controla a través del sistema de control celular.

El CORE es una máquina de medición de coordenadas con un sensor óptico de punto de luz blanca. La medición óptica del punto de luz blanca se realiza con un sensor de doble ojo. Esto es similar al principio de medición con una sonda táctil, pero con un pequeño punto de luz blanca cuyo diámetro es de aproximadamente 40 µm. Esto permite capturar con precisión superficies de forma libre o medir las características más pequeñas, como los pequeños radios de los bordes de entrada y salida de los álabes de las turbinas. Con el sensor de doble ojo y una rutina de medición estable de triangulación de puntos, se pueden medir incluso las superficies altamente reflectantes sin rociar la superficie.

Ahorro de tiempo para ciclos de medición más cortos

La CORE es una máquina de medición de 5 ejes con tres ejes lineales y dos ejes de rotación. Los ejes de rotación están formados por la plataforma giratoria y la junta giratoria del cabezal del sensor. Esta combinación y el control simultáneo de los ejes lineales y giratorios permiten una accesibilidad óptima, rutas de recorrido optimizadas y, por lo tanto, ahorrar tiempo al reducir los ciclos de medición. La tecnología de medición óptica elimina la necesidad de compensar el radio de la sonda, especialmente cuando se miden los pequeños bordes de entrada y salida de los álabes de la turbina.

«La decisión de elegir CORE se tomó tras un estricto proceso de selección», explica Stefan Mahr, director de ventas de sistemas de escaneo óptico de alta velocidad de WENZEL. Roland Ziltener, director de gestión de calidad de Starrag AG, confirma: «Optamos por una solución óptica porque ningún sistema táctil podía medir la cantidad de funciones que necesitaba el cliente final en el tiempo requerido. El sistema CORE nos permite medir las características más pequeñas hasta alcanzar el límite con un sistema táctil».

«Una razón importante para nuestra solución de medición fue que pudimos cumplir con los exigentes tiempos de ciclo», añade Mahr. «Además, el diseño CORE es extremadamente estable. Las grandes guías lineales con amplias distancias de apoyo garantizan una larga vida útil y un funcionamiento estable, incluso en condiciones de producción exigentes. Además, el CORE ofrece un espacio de suelo compacto y no requiere aire comprimido. Por lo tanto, el sistema de medición es extremadamente portátil».

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En Starrag, la máquina de medición CORE está totalmente automatizada y es ideal para la integración directa en el proceso de producción. Por un lado, debido al amplio rango de temperatura y, por otro lado, el diseño abierto del CORE con un amplio rango de accesibilidad desde tres lados permite cargar y descargar de forma automática y sencilla con un robot industrial. Esto se comunica con la máquina de medición de coordenadas a través de una interfaz de E/S o una conexión Ethernet.

La plataforma giratoria CORE se modificó de acuerdo con los requisitos del cliente para que el mandril neumático utilizado se integrara directamente en la mesa giratoria de la máquina de medición. El sistema también interactúa con el complejo control de las células. Esto se lleva a cabo mediante el control remoto automatizado de CORE. El dispositivo de medición proporciona automáticamente información sobre el control de la celda, inicia y detiene las mediciones cuando se le ordena, transmite informes de medición e informa sobre los cambios en el estado de la máquina.

«Tenemos una experiencia extremadamente positiva al trabajar con Wenzel en este proyecto», afirma Ivo Ritter, director de proyectos de Starrag. Es el director general del proyecto FMS. «Según nuestra experiencia, los canales de comunicación de Wenzel son cortos y la estructura jerárquica es muy plana. Esto nos permite reaccionar muy rápidamente a los cambios en los requisitos, incluso durante el trabajo del proyecto, lo que es enormemente beneficioso para el progreso del proyecto. Nos encanta trabajar con Wenzel y ya estamos deseando afrontar los desafíos del futuro», elogia Ritter.

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