Misura e valutazione automatica dei componenti dei motori a turbina

I cobot sono una combinazione di un robot collaborativo a 6 assi e di un sensore ottico di misura 3D ad alta risoluzione da utilizzare per l'ispezione automatica di microgeometrie su componenti di grandi dimensioni. Nell'industria aerospaziale, la misura dei bordi sbavati, nota anche come "misura dei bordi di rottura", sui dischi delle turbine e sugli alloggiamenti delle turbine sono le applicazioni più comuni. I Cobot Bruker Alicona sono disponibili sul mercato dal 2017 e già allora "non esisteva nulla di paragonabile, almeno non siamo a conoscenza di alcun sistema. Quello che il Cobot offriva già tre anni fa al momento del lancio sul mercato era unico. Tutti gli altri produttori che abbiamo valutato avrebbero dovuto iniziare dalla fase di sviluppo", ricorda Duffek. Ora è un "esperto di Cobot", perché sotto la sua guida sono attualmente in uso a Monaco tre sistemi per la misurazione automatizzata di bordi, raggi e difetti.

Misura di bordi di rottura con tolleranze a una cifra in µm

I processi di produzione classici come la tornitura, la fresatura e la rettifica possono portare alla formazione di bave e spigoli vivi indesiderati. Questi rappresentano punti deboli strutturali in cui possono verificarsi rotture o cricche del materiale. Questo può portare a un potenziale pericolo per il funzionamento sicuro di un motore, ed è per questo che vengono posti elevati requisiti alla lavorazione dei bordi e ai relativi test e certificazioni.

I Cobot, che come tutti i sistemi di misura Bruker Alicona si basano sulla Variazione di Fuoco, sono adatti a questo scopo per molti aspetti. La tecnologia ottica consente di misurare superfici altamente riflettenti e opache con fianchi ripidi e di rilevare anche geometrie con tolleranze a una cifra di µm in alta risoluzione. Ciò significa che anche le più piccole deviazioni di forma possono essere misurate in modo tracciabile. La valutazione viene eseguita automaticamente e secondo i comuni standard industriali, ad esempio ASME.

Inoltre, i Cobot sono adatti in quanto sia l'alta risoluzione che la stabilità del processo di misurazione si accompagnano a un facile funzionamento del sistema, che è stato progettato per l'uso da parte di più operatori. La manipolazione, la misurazione e la valutazione per mezzo di routine di prova programmate sono facili da gestire. "L'apprendimento dei programmi di misura con il joystick è intuitivo", così MTU riassume la situazione. In opzione, le routine di misura possono essere definite anche nel file CAD del componente tramite una connessione CADCAM.

Misurare lunghezza, larghezza, profondità e volume dei difetti

Un altro campo di applicazione dei Cobot è la misurazione dei difetti. La profondità massima di un difetto determina se un componente viene riutilizzato, riparato o smaltito come pezzo di scarto. I metodi tradizionali e manuali per la misurazione dei difetti, che utilizzano tecniche di replica, proiettori di profili e metodi tattili come i sistemi di misurazione dei contorni, richiedono molta manodopera e non possono essere automatizzati. "Per noi lo stato dell'arte della tecnologia è molto importante quando si tratta di tecnologia di misura", afferma Duffek. E prosegue: "Utilizzando la tecnologia di misura ottica siamo più veloci, più precisi e, soprattutto, in grado di gestire i processi. Con Bruker Alicona possiamo anche misurare automaticamente in un processo CNC", prosegue. MTU Aero Engines punta molto sulla misura ripetibile, tracciabile, automatica e veloce dei difetti. Pertanto, le apparecchiature di misura Bruker Alicona vengono utilizzate anche a questo scopo. La misurazione dei difetti alla MTU comprende la valutazione di parametri quali lunghezza, larghezza e profondità di ammaccature, graffi, cricche, ecc.

Misurazione automatica di più di 100 posizioni di misura apprese

Sempre più utenti di Cobot nel settore aerospaziale utilizzano la possibilità di definire le routine di misura direttamente sul set di dati CAD di un componente tramite una connessione CADCAM. Diverse centinaia di posizioni di misura su un'ampia varietà di componenti, ad esempio gli alloggiamenti delle turbine, vengono misurate e valutate automaticamente. Anche con i metodi convenzionali, come l'uso di tecniche di replica, questo processo richiederebbe molte volte di più. Secondo MTU, questo significa in cifre: "Ciò comporta una riduzione dei costi di ispezione del 25% - 50%!".