Elegir entre radar láser y CMM mejorado con láser: Guía experta

¿Está usando una máquina de medición por coordenadas gigante para inspección?

Un lector de Tech Briefs preguntó a un experto de la industria si deberían cambiar a radar láser… o solo agregar un láser a su "CMM".

Una CMM es una de las pocas opciones para un fabricante que busca asegurar que los componentes se estén construyendo a tolerancias y especificaciones requeridas.

En una línea de producción, principalmente tienes dos opciones de metrología: offline o en-línea.

Herramientas de Metrología Off-Line

Una CMM offline usa brazos, rastreadores y medidores de metrología manuales para inspeccionar partes, como componentes de bajos y cierres, por ejemplo.

Paul Lightowler, Gerente de Producto en el fabricante de radar láser Nikon Metrology basado en Brighton, MI, cree que las máquinas de medición por coordenadas son valiosas, pero también tienen desventajas, debido a su ubicación off-site.

"Proporcionan un buen estándar de oro", Paul Lightowler dijo a los asistentes en un webinar de Tech Briefs titulado Reduciendo el Costo de Calidad en BiW Automotriz.

Pero tienes que traer la parte fuera de la línea de producción, a una sala CMM. Las áreas pueden saturarse con partes malas, creando un cuello de botella potencial.

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"O tienes que tener muchas CMMs, o tienes que tener turnos muy largos", Lightowler dijo a la audiencia. "Si hay un problema en la línea de producción, entonces todo lo demás tiene que parar y tienes que mover y tratar de obtener mediciones en la sala CMM para tomar decisiones y obtener retroalimentación sobre lo que realmente está pasando."

Herramientas de Metrología En-Línea

Otra opción de metrología en-línea elimina la necesidad de una sala extra e integra la metrología en la línea de producción, midiendo partes mientras se manufacturan.

Los sensores fijos de alta resolución tienen una forma rápida de "apto/no apto" de medir especificaciones.

La opción de sensor bien conocida, sin embargo, también tiene sus desventajas, dice Lightowler. Los sensores en-línea son sistemas "relativos" que solo proporcionan información en el contexto de su lugar en la línea de producción.

En otras palabras, la metrología en-línea puede decirte dónde está una característica particular, pero no puede detectar dónde está una característica relativa a otra característica.

"No puede decirte dónde está esa característica en una coordenada XYZ del cuerpo del auto", dijo Lightowler. "Solo puede decir si se ha movido desde cuando la hiciste por última vez."

Radar Láser

Una opción alternativa combina ambas ideas en-línea y off-line: Radar láser.

El radar láser usa una sonda óptica de largo alcance (un haz láser) para tomar mediciones en el piso de fábrica. Las mediciones sin contacto de la herramienta se realizan en una variedad de superficies, incluyendo paneles de carrocería en bruto y superficies pintadas.

Los radares pueden instalarse en un brazo robótico estándar de 6 ejes. El robot posiciona automáticamente el radar láser para que pueda inspeccionar áreas de otra manera ocultas de la línea de vista. El radar láser entonces mide automáticamente puntos de alineación y características, como agujeros, ranuras, pasadores y espárragos.

Dos radares láser, como los mostrados en la imagen de arriba, pueden medir 700 características en un vehículo BIW en menos de una hora, según Nikon Metrology.

Algunos fabricantes, sin embargo, están montando un escáner láser en sus máquinas existentes. ¿Esa opción puede funcionar bien?

Un asistente tuvo la siguiente pregunta para Lightowler:

"Mencionaste que las CMMs son lentas para medir, pero hay un movimiento general hacia escaneo láser, lo que mejora la velocidad de recolección de datos con el mismo hardware. ¿No reduce eso las ventajas de una solución de radar láser?"

Lea la respuesta de Lightowler abajo.

Paul Lightowler: Hasta cierto punto, sí. Hasta cierto punto, no.

Una CMM tradicional, si pensamos en ello, es un sistema de tacto por sonda. Los sistemas de tacto por sonda son relativamente lentos. Tienes que mover la sonda a la característica. Tienes que moverla, tomar un punto, moverla de nuevo, tomar otro punto — puede tomar mucho tiempo medir cada característica con tacto por sonda.

Aquí es donde el desarrollo de escáneres de línea láser ayuda. Han estado por muchos años, pero no han sido tan exitosos, si se quiere, en automotriz como muchas compañías querían que fueran. Han sido adoptados, y pueden mejorar grandemente la velocidad de esas mediciones.

Desde nuestra propia experiencia, típicamente vemos que los escáneres láser pueden reducir a la mitad el tiempo de esas mediciones, o duplicar la velocidad, si se quiere. Esa es una forma de aumentar tu velocidad de medición y disminuir tiempo de medición.

Pero un radar láser puede [realizar] 6 veces más rápido que una CMM, así que seguimos siendo potencialmente tres veces más rápido que una CMM con un escáner en ella.

Si no quieres invertir en una nueva CMM, un escáner es una gran forma de actualizar tu CMM. Pero si necesitas reemplazar tu CMM, entonces tienes que preguntar: "¿Quieres reemplazarla con otra CMM, con las desventajas, o quieres mirar algo nuevo, que podría ser un sistema de radar láser, que te da una velocidad aún mayor?"

¿Estás usando CMMs? ¿Sensores en-línea? ¿Usarías radar láser? Envía tus preguntas y comentarios abajo.