En el sector de transformación metalmecánica, especialmente en industrias críticas como la ferroviaria, aeroespacial o de energías renovables, el mecanizado de grandes piezas de revolución presenta un gran reto: la materia prima nunca es perfecta. Las piezas forjadas llegan con geometrías irregulares y, hasta ahora, alinear estas grandes piezas de revolución en el torno recaía exclusivamente en el operario.
Una alineación que resulta crítica ya que el modo en que se coloca la barra determina cuánto material se mecaniza y se desperdicia, lo que resulta especialmente relevante cuando se trabaja con titanio u otros materiales de alto valor. Frente a la lentitud de este proceso manual, propenso a ineficiencias, el fabricante de MH Gurutzpe, la empresa Sariki, experta en metrología, y el centro tecnológico Vicomtech han desarrollado en colaboración un sistema de visión artificial para la alineación automática de piezas en grandes tornos. De este modo, responde a la demanda del mercado, que “exige que se integre ese proceso dentro de la máquinas, de forma que tanto la medición como el análisis sean automáticos”, según explican los responsables técnicos del proyecto.
Gemelos digitales
La solución colaborativa, validada mediante gemelos digitales, reduce el tiempo de preparación de una hora a 15 minutos; cinco para la medición, otros cinco para la corrección automática y el resto para la verificación final, lo que garantiza la máxima precisión y ahorro de material en el mecanizado de alto valor.
La solución creada dota al torno de visión propia. Para ello, se ha instalado un sistema de triangulación láser 3D en el propio carro portaherramientas de la máquina. A diferencia de los métodos tradicionales, este sistema escanea la pieza bruta completa, generando una nube de puntos masiva, de hasta 35 millones de puntos, que reconstruye tridimensionalmente la geometría real del objeto con una resolución de 0,1 mm. Mediante algoritmos avanzados de visión artificial desarrollados por Vicomtech, el sistema calcula automáticamente el “cilindro máximo inscrito”, es decir, el aprovechamiento óptimo de la pieza. No obstante, uno de los hitos más relevantes que aporta este centro tecnológico es el uso del gemelo digital. Los investigadores desarrollaron un simulador completo utilizando motores gráficos de última generación, lo que permitió trabajar en paralelo con el equipo de Gurutzpe, que construía físicamente la máquina.
Gracias a esto, en lugar de esperar a que la construcción física terminara, Vicomtech pudo integrar simultáneamente el módulo de visión y reconstrucción, acelerando el desarrollo de manera concurrente. Este entorno virtual recreó con fidelidad la mecánica del torno, el sensor láser y el comportamiento del PLC. “Esto nos ha permitido hacer todo el desarrollo del software con un simulador, logrando una puesta en marcha muy ágil”, señalan desde Vicomtech.