Sensor portátil sem fio atinge recursos que outros dispositivos de medição não conseguem acessar

A Bogie Lead-Factory da Siemens-Mobility em Graz, Áustria, um centro de desenvolvimento e fábrica de bogies de alta tecnologia, é um importante parceiro da indústria global de veículos ferroviários. Sejam truques para bondes, locomotivas, vagões de passageiros ou unidades múltiplas de alta velocidade – o Centro Mundial de Excelência para Tecnologia de Bogies da Siemens Mobility cobre a linha completa de produtos para tráfego nos trilhos. A alta produtividade representa um grau de automação único em todo o mundo. O uso da tecnologia, em particular, na produção mecânica estabelece novos padrões – para configuração e fixação, as estruturas do chassi têm sido medidas com sucesso há muitos anos usando soluções de medição API. Desde 2022, eles têm sido medidos usando a última geração do API Radian Laser Tracker e do sensor vProbe 3D sem fio.

Uma das principais competências da fábrica de Graz é o processamento mecânico de estruturas e componentes de chassis, começando com o alinhamento dos componentes em acessórios modulares. Para alcançar um rendimento de produção mais elevado, a tecnologia de medição também teve que acompanhar a capacidade de produção, o que, em última análise, exigiu novos sistemas de medição. O requisito básico é a operação de duas estações de fixação nas quais as estruturas do chassi são alinhadas em operação por turnos, medidas e fixadas em suas fixações com baixa tensão e sem distorção para o posterior processamento mecânico.

Leituras do Laser Tracker exibidas em grandes telas LCD

No passado, a Siemens-Mobility trabalhava com relógios comparadores que eram fixados aos dispositivos de fixação com ímãs. Desde o início, houve a necessidade de medir pontos que muitas vezes eram de difícil acesso – dependendo do tipo, até 30 pontos de medição por carrinho, o que significava que era necessário muito tempo para configuração e fixação. Para as medições foram utilizados até 20 relógios comparadores simultaneamente por carrinho. Com o tempo, tornou-se evidente que esta estratégia de medição não seria capaz de acompanhar o aumento necessário na produção.

Medindo pontos difíceis de alcançar

Medir pontos de difícil acesso é sempre um desafio especial. Sistemas de medição portáteis, como braços de medição, não conseguiam lidar com os pontos de medição definidos pelo projeto, muitas vezes localizados em uma profundidade de componente de 200 a 300 mm, e por isso foram descartados.

Paralelamente, foi investigado o uso de Laser Trackers, que prometiam precisões ainda maiores devido aos seus princípios de medição baseados em laser. Assim como os braços de medição, os rastreadores estão hoje em dia substituindo cada vez mais os sistemas de medição convencionais, como as Máquinas de Medição por Coordenadas (CMM).

Descobriu-se que o princípio de medição sem contato dos Laser Trackers, que é vantajoso em muitos casos e que, ao contrário dos braços de medição mecânicos, ainda pode ser usado para medir peças muito grandes (estruturas de chassis com 3 eixos podem ter até 7 metros de comprimento), trouxe uma desvantagem decisiva: a medição com o refletor montado em superfície (SMR), típico dos rastreadores a laser, não funcionou no contexto de medições de teste na Siemens-Mobility, assim como a medição com braços de medição - nos recessos do estruturas do chassi que precisavam ser medidas, a esfera de medição não poderia ser alcançada pelo feixe de laser do rastreador e, portanto, não poderia ser medida.

Novos sensores portáteis ofereceram vantagens significativas

Em princípio, a superioridade dos sistemas baseados em laser foi reconhecida, mas nenhum dos fornecedores avaliados conseguiu convencer a gestão da fábrica: as desvantagens dos sistemas tecnicamente semelhantes, que no entanto diferiam consideravelmente em tamanho e portabilidade, eram demasiado grandes. As investigações dos especialistas em tecnologia de medição em Graz tomaram um rumo decisivo quando uma nova geração de sensores portáteis chegou ao mercado que tinha uma vantagem significativa sobre os SMRs padrão:

O vProbe da API é um sensor portátil, leve e sem fio com uma sonda e permite a inspeção de recursos complexos ou pontos ocultos para peças grandes e complexas. Sensores sem fio substituem os SMRs existentes no espaço de trabalho do rastreador. Dependendo do comprimento da ponta (com extensão de até 30mm), agora era possível alcançar e medir pontos das armações localizados em reentrâncias. Isso finalmente resolveu o problema de sondagem. No entanto, para acompanhar o aumento das capacidades de produção, foram necessárias novas medidas por parte da estratégia de medição.