Introducción a la inspección de la máquina en el taller

Existe una gran cantidad de nueva tecnología de hardware y software que ha surgido del mundo de la medición portátil. Estos sistemas son más precisos y sencillos de usar que sus antecesores. Las avanzadas capacidades de medición 3D y su integración con CAD y los paquetes de software de empresas de metrología abren toda una gama de nuevas oportunidades para una mayor productividad de la inspección y la optimización del proceso de manufactura.

Las alternativas actuales de equipos portátiles incluyen 6 ejes, brazos de tipo calibre universal, brazos portátiles, láser trackers y sistemas de escaneo. Ofrecen mediciones precisas en un rango de 15-100 micras,  dependiendo del sistema. Aunque esto no los hace adecuados para el trabajo de alta precisión que se lleva a cabo por las MMCs en el laboratorio, este grado de precisión es adecuado para muchas de las tareas de medición que se llevan a cabo en el taller.

Velocidad: El gran tema

La velocidad es el reto para los talleres, tomando en cuenta el uso de equipos de medición portátil a un lado de sus máquinas. En el taller, el tiempo de funcionamiento es importante y las tecnologías que más contribuyen a maximizar el tiempo para el corte del metal es la regla actual. Al usar equipos portátiles para llevar a cabo comprobaciones durante el proceso de las inspecciones de la primera pieza (si la precisión lo permite), tome la última cantidad de tiempo, ya que no hay tiempo desperdiciado al llevar piezas a una ubicación lejana de medición y después, esperar a obtener los resultados de la inspección.

La clave para obtener resultados rápidos de un equipo portátil en una herramienta de una máquina es la preparación. Antes de medir una pieza, los usuarios portátiles deben saber exactamente los resultados que esperan y los pasos necesarios para conseguirlos.

Para la última generación de palpadores de brazos esto significa conocer los elementos que se deben medir. seleccionándolos por medio de una interfaz gráfica de usuario y siguiendo las indicaciones. Los usuarios pueden llevar a cabo aún las evaluaciones más complejas en el taller usando brazos portátiles equipados con el mismo software que se encuentra en las MMCs. Este tipo de software usa un modelo CAD para generar rutas de palpado eficientes y permitir la creación de casi el 90% de un programa de medición off-line incluso antes de llevar el equipo de medición a la pieza.

Es más, si ya existe un programa de inspección para MMC de una primera pieza para medir una de ellas, los usuarios pueden importar todo o parte del programa al paquete de software portátil con un mínimo de cambios. Esto elimina la mayor parte de la programación. Casi todo lo que se debe hacer es llevar la máquina de medición por coordenadas portátil a la pieza, orientar la pieza hacia el equipo y medir.

En una rutina guiada de inspección, la interfaz de usuario, usando el modelo CAD como referencia, mostrará al operador el momento cuando debe palpar la pieza e inmediatamente se visualizarán los resultados. La codificación por color (verde/rojo) en la vista del modelo CAD de la pieza indicará cuando se encuentra o no dentro de la tolerancia. Este tipo de retroalimentacíón automática es de gran valor para los departamentos de manufactura y calidad. Los usuarios portátiles del taller obtienen resultados de medición inmediatamente, sin tener que atar las MMCs al laboratorio de calidad, el cual generalmente tiene una gran carga de trabajo en otras tareas.

Más allá del ensayo y error

Las inspecciones simplificadas de ensayo y error son solo el inicio de los beneficios que se pueden obtener usando un sistema de medición con un software basado en CAD en el taller, cerca de las máquinas CNC. Entre otras ventajas de la inspección portátil se encuentran:

Medir primero, preguntar después:

• Solución de problemas sobre la máquina: En vez de deshacer una instalación de manufactura y llevarla al laboratorio MMC en piezas, mejor lleve una MMC (es decir, un equipo portátil) a la máquina. La solución de problemas usando datos reunidos en la máquina es más efectivo que medir el producto final lejos de la máquina y después intentar retomar el proceso para detectar qué fue lo que salió mal. Si existe sospecha de que existe un problema con un proceso particular o con la máquina, puede tomar mediciones muy rápidamente y tomar decisiones basadas en la información de los datos, y no en un ‘presentimiento’.

• La planificación avanzada, a pesar de sus muchas virtudes, no resuelve todos los problemas. A veces se presentan problemas inesperados. El modelo CAD puede estar desactualizado o puede ser necesario un dispositivo de sujeción especial para medir todos los elementos de las piezas, según se había planeado. Pero así está bien. Aún en estas situaciones, las máquinas de medición portátiles demuestran lo flexibles que pueden ser. Los operadores pueden medir todos los elementos que puedan sin necesidad de detener el programa de inspección para acomodar los elementos que no sea posible inspeccionar en ese momento en particular. Si es necesario, es posible modificar más tarde el programa en el escritorio del operador, sin desperdiciar tiempo valioso de la máquina. Este enfoque de “primero mida y luego pregunte” se ha convertido en el modo predeterminado de trabajar para muchos usuarios portátiles que usan los palpadores de video y láser para evaluar la forma y ajuste de una chapa metálica.

• Conclusiones finales: Aún si una pieza en una máquina tiene un problema, no siempre es necesario deshacerse de ella. Aquellos ya familiarizados con las MMCs saben ya como usar el software que mejor se adapta para dar respuesta a diversas preguntas de una pieza. Cosas como: Este colado está mal formado, pero de cualquier forma ¿existe material disponible para fabricar una buena pieza a partir de él? ¿Existe material suficiente disponible en esta pieza incorrecta para fabricarla nuevamente y obtener una adecuada? Al reorientar esta pieza rechazada en tres dimensiones desde el programa de medición, ¿Es posible hacer coincidir los elementos críticos de forma más cercana al modelo CAD y evitar así rechazarla? Al responder estas preguntas y otras parecidas se presentan oportunidades para salvar piezas valiosas con muchas, quizás cientos de horas invertidas en ellas. Estas mismas capacidades analíticas están disponibles en el taller al usar los equipos más recientes de medición portátil y software.

• Solución de problemas en el proceso: El personal experimentado de manufactura demuestra su ingenio cuando es necesario ofrecer soluciones a los problemas dimensionales que se presentan inesperadamente. Estas adaptaciones pueden incluir el uso de cuñas de asiento, fijaciones especiales y desplazamientos de las herramientas de la máquina según las necesidades. Todo esto permite al maquinista ofrecer piezas correctas sin necesidad de trabajar doble y encontrar la causa del problema y corregirlo. Pueden usar sistemas portátiles como ayuda para efectuar estas improvisaciones más rápidamente y con mayor precisión. Una vez que el problema inmediato está resuelto, el siguiente paso consiste en usar el sistema de medición portátil para regresar a las especificaciones por medio de las diversas operaciones de manufactura para identificar la causa del problema. Estos cambios estarán basados en el conocimiento en vez de adivinar qué hacer. A partir de ese momento, los maquinistas no tendrán que confiar en su memoria o en sus notas escritas a mano para hacer cambios y modificar sus procesos para fabricar piezas adecuadas. Pueden usar un modelo CAD y un programa CAM como se entrega en el taller y otros más pueden replicar los resultados correctos de forma consistente, sin necesidad de conocer trucos especiales.

• Diferentes tipos de usuarios: Aunque los equipos de medición portátil son fáciles de entender y de usar, son útiles para una amplia gama de capacidades del usuario. Los operadores principiantes pueden usar una interfaz de usuario sencilla e intuitiva para comprobar las características básicas de las piezas o en las rutinas de medición programadas previamente y escritas por expertos en MMC para comprobar la geometría más complicada. Por lo tanto, pueden aprender rápidamente a llevar a cabo las comprobaciones de los procesos o inspecciones de ensayo y error de sus propias piezas.

• Quienes tienen ya un conocimiento por experiencia de CAD y CAM casi no tendrán problemas al usar equipos portátiles y software avanzados para agilizar las instalaciones o resolver los problemas de los procesos de manufactura. El equipo que garantiza la calidad puede ayudar a utilizar los enfoques de medición portátil para obtener resultados más rápidamente y más cerca del proceso mientras se eliminan los cuellos de botella en la MMC en el laboratorio, por lo que el trabajo de desarrollo no se interrumpe continuamente para mantener la manufactura en calendario.

Consideraciones finales de la portabilidad

Los equipos portátiles con software de medición basado en CAD han dejado de ser elementos especializados para convertirse en herramientas sencillas que se pueden usar para detectar las causas de problemas dimensionales cuando estos se presentan. Algunos equipos portátiles se pueden programar of-line y los programas de medición se pueden usar de forma intercambiable con las MMCs en el laboratorio. Al medir en o cerca de la máquina es posible eliminar la medición relacionada con pérdida de tiempo y reducir el desfase de la medición en la MMC para mejorar los ciclos de entrega del nuevo programa.