Inspección rápida de componentes de gran tamaño y tolerancias estrechas

Fundada en 1989 y con sede en Coalville, Leicestershire, CMS Cepcor es un proveedor líder de repuestos para trituradoras, revestimientos de desgaste de acero al manganeso y otros equipos para la minería, la producción de áridos y las industrias asociadas de todo el mundo. En febrero de este año (2024), la empresa recibió su primera máquina de medición de coordenadas (MMC), lo que mejoró considerablemente el control de calidad de los productos que fabrica o reacondiciona con tolerancias estrictas. Con un volumen de inspección nominal de 3.000 x 1.500 x 1.000 mm, la MMC es una Altera M construida por la empresa británica LK Metrology en su fábrica de Castle Donington, Derbyshire.

Anteriormente, CMS Cepcor utilizaba un par de brazos portátiles de 6 ejes, accionados manualmente y con un alcance de 2,5 y 3 metros respectivamente, para comprobar componentes de hierro fundido, acero fundido o forjado y bronce mediante palpado. Este proceso era largo, además de no ser lo suficientemente preciso como para medir algunas piezas sin dificultad. Por ejemplo, resultaba difícil inspeccionar los asientos de los cojinetes, cuyas tolerancias oscilan entre 50 y 30 micras en total, ejes de hasta medio metro de diámetro que deben tener una precisión de entre 30 y 20 micras, y diversas características de los soportes que pueden tener hasta la mitad de esa tolerancia. En consecuencia, era necesario utilizar micrómetros y otros calibres manuales tradicionales para medir esas dimensiones, lo que consumía aún más tiempo y estaba sujeto a incoherencias en función del operario al que se hubiera asignado el trabajo. Además, algunas piezas de hasta 400 mm de diámetro por 700 mm de longitud tienen conos excéntricos con tolerancias de embutición de hasta 15 segundos de arco, que resultaban problemáticas de comprobar a mano.

Otra dificultad era que, a veces, un brazo estaba instalado en una mesa de fijación de metrología y en el proceso de medición de varios elementos, como tuercas de cabeza o pernos de bloqueo producidos en lotes de hasta 50 unidades, y el personal del taller solicitaba urgentemente que el brazo se transfiriera a una máquina herramienta para evaluar las dimensiones de una pieza in situ antes de retirarla de la máquina. Eso significaba reubicar inmediatamente el brazo, realizar las nuevas mediciones, devolver el brazo a la mesa y, muy probablemente, comenzar de nuevo el ciclo original. Con la MMC instalada y los brazos ahora más o menos dedicados a la metrología en proceso, así como a tareas de inspección menos estrictas, esas pérdidas de tiempo son cosa del pasado.

Les Hickens, Director de Calidad de CMS Cepcor, comentó: "La MMC LK tiene un error máximo permitido en el primer término de menos de dos micras, por lo que es capaz de medir incluso piezas muy grandes de forma exacta y repetible. Es al menos un orden de magnitud más precisa que un brazo portátil, lo que nos proporciona -y lo que es más importante, a nuestros clientes- una confianza adicional en los resultados."

"El alto nivel de precisión es especialmente útil cuando nosotros y un cliente estamos discutiendo las dimensiones de un casquillo de plomo-bronce, por ejemplo, un material que tiene un alto coeficiente de dilatación. En estos casos, tanto la inspección de tolerancias estrechas como la gestión cuidadosa de la temperatura son importantes a la hora de conciliar nuestras respectivas mediciones."

"Nuestra Altera M dispone de compensación térmica, con un sensor integrado en cada eje y una sonda de temperatura suministrada para fijarla al componente investigado. No sería práctico esperar 24 horas mientras una pieza de fundición grande y pesada normaliza su temperatura con la de la MMC".

El Sr. Hickens reveló que, antes de invertir en la MMC, se consideraron máquinas de otros dos posibles proveedores. La elección de LK se basó en la buena calidad de construcción de la Altera M, la estabilidad del puente cerámico y el husillo y el precio competitivo, así como la proximidad de la fábrica del fabricante para proporcionar respaldo y servicio.

Muchas de las piezas sometidas a control de calidad son rotativas, inicialmente torneadas en un torno Doosan y, a continuación, fresadas y taladradas en una segunda operación en una fresadora vertical Honor Seiki o un centro de mecanizado Norma. En consecuencia, se consideró conveniente que LK suministrara el Altera M 30.15.10 con un cabezal de indexado motorizado Renishaw PH10MQ PLUS y una sonda SP25M para la exploración analógica de contactos, capaz de medir hasta 1.000 puntos por segundo. El sistema es capaz de verificar cualquier falta de redondez mucho más rápido que si se utiliza una sonda de contacto para capturar una sucesión de puntos discretos, y los informes resultantes son más robustos debido a la gran cantidad de datos capturados por la exploración continua.

El software PolyWorks Inspector de Innovmetric también se suministró con la MMC. Es una faceta de la instalación que ha encantado al equipo de metrología de CMS Cepcor, ya que es fácil de aprender y utilizar y facilita la formación de nuevos operarios. El mismo software se está retroadaptando a los brazos de medición portátiles, así como a un escáner óptico de mano in situ empleado para comprobar piezas de fundición muy grandes, por lo que sólo se necesita un puesto de PolyWorks, lo que ahorra gastos. La homogeneidad del software en las distintas plataformas permite una versatilidad considerable para combinar, por ejemplo, las mediciones durante el proceso con un brazo en una máquina herramienta con la inspección final de la misma pieza en la MMC.

El Sr. Hickens concluyó: "En CMS Cepcor, estamos comprometidos con la excelencia y nuestra inversión en la Altera M lo refleja. Aunque sólo llevamos unos meses utilizando la MMC, ha supuesto un cambio radical en nuestra capacidad metrológica y los beneficios ya son tangibles. Al igual que una máquina herramienta CNC, una vez configurada y programada, la MMC ejecuta los programas de inspección automáticamente, permitiendo a los operarios centrarse en otras tareas de la fábrica, lo que se traduce en una mejora general de la productividad.

"La mayor precisión garantiza que los componentes que suministramos se controlan minuciosamente según las especificaciones pertinentes, con lo que nos aseguramos de cumplir sistemáticamente nuestras rigurosas normas de calidad. Además, al reforzar nuestras capacidades de inspección, podemos fomentar una mayor confianza en nuestros clientes y proveedores, mejorando así nuestras asociaciones y nuestra reputación."