Zeco sceglie il service QFP per il controllo dimensionale

L’azienda, leader di mercato nella produzione di turbine per centrali idroelettriche, ha richiesto a QFP di testare nuove soluzioni per il controllo dimensionale e le attività metrologiche.

Azienda

Zeco Hydropower è un’azienda vicentina specializzata nella produzione di turbine per centrali idroelettriche. L’azienda segue ogni fase della produzione: dallo sviluppo dei profili idraulici al controllo delle fusioni, dalle lavorazioni a controllo numerico all’attenta finitura manuale. Ogni fase è scrupolosamente verificata da personale qualificato per garantire gli obiettivi qualitativi. Zeco è specializzata nella produzione di diverse tipologie di turbine: Pelton, Francis, Kaplan, Bulbo, Vite idraulica, Cross-flow.

Sfida

Zeco si è rivolta a QFP per ottenere supporto nell’implementazione di una più adeguata fase di controllo dimensionale. L’azienda, infatti, aveva sempre eseguito le fasi di controllo dei propri componenti e profili con bracci per la tastatura dallo sbraccio ridotto e con soli 6 assi. Il volume dei componenti prodotti (quali ad esempio le stesse eliche integrate nelle turbine) rendeva le misurazioni in tastatura complesse e non sufficientemente precise.

Per questo Zeco ha richiesto a QFP di poter testare una nuova tecnologia per il controllo dimensionale, eseguita però tramite scansione laser. I componenti in misurazione, oltre alle dimensioni elevate e alla complessità geometrica, presentavano anche una superficie altamente riflettente, che rendeva necessario adottare soluzioni tecnologiche in grado di operare efficacemente anche senza preventive azioni di opacizzazione e markerizzazione.

Soluzione

QFP offre alle aziende sprovviste di tecnologia idonea o di competenze metrologiche in house, un servizio di controllo dimensionale completo, che include la presenza di tecnici qualificati e l’utilizzo dei più innovativi strumenti di misura per scansione ottica e laser o per tastatura. Zeco ha scelto l’attività di service metrologico di QFP per individuare le soluzioni più idonee alle sue esigenze da adottare in futuro.

QFP ha testato due diverse soluzioni per eseguire la fase di controllo dimensionale. Un sensore per la scansione laser per misurare il componente nel suo insieme e apprezzare quindi eventuali scostamenti rispetto al CAD di progetto e il laser tracker per la misurazione di quote critiche che richiedevano tolleranza ancora più spinte.

I vantaggi della scansione con sensore laser

La tecnologia di misura laser offre numerosi vantaggi. Da un lato vi è l’oggettivazione del risultato di misura finale. Il sensore infatti – in grado di apprezzare volumi elevati – richiede pochi riposizionamenti e seleziona automaticamente le migliori scansioni. Questo principio svincola la qualità e precisione della misura dall’abilità del tecnico che la esegue.

Dall’altro il sensore permette di misurare geometrie complesse e irregolari, come quelle che caratterizzano le forme delle pale delle turbine.

Infine, garantisce precisione e ripetibilità di risultato e risulta estremamente semplice da utilizzare.

Il sensore si compone di:

– un tracker che georeferenzia il sensore vero e proprio nello spazio.

– un sensore movimentato dall’operatore o da un robot a seconda delle configurazioni

L’operatore “pennella” la superficie dell’oggetto con il sensore (che offre una comoda impugnatura ergonomica). Le nuvole di punti ottenute creano un mesh poligonale che evidenzia con chiavi cromatiche gli scostamenti rispetto alla matematica di progetto. La lettura del risultato è quindi immediata e semplice e consente di apportare i correttivi di processo necessari (in caso di risultato fuori tolleranza).

I vantaggi della misura con laser tracker

Fra i servizi offerti da QFP vi è anche il controllo di misura tramite laser tracker, una tecnologia che consente di acquisire oggetti di grandi volumi con elevata precisione. Non si tratta di una scansione dimensionale, ma di una procedura che punta ad acquisire una serie di punti predeterminati sulla superficie dell’oggetto da misurare.

Il laser tracker si compone di tre elementi:

– il tracker vero e proprio

– la sfera di controllo

– un Software di ispezione.

Il tracker emette un fascio laser che intercetta la sfera di controllo retroriflettente e dotata di lenti prismatiche, che viene posta sull’oggetto in misurazione. La sfera riflette la lama laser al tracker che ne misura distanza e posizione acquisendo quindi posizione dei punti che si intende misurare. Si tratta di una metodologia di misurazione indiretta che sfrutta la riflettanza della sfera per determinare posizione e distanza dei punti.

Il controllo dei punti permette di verificare – tramite piano di controllo – la corrispondenza dell’oggetto al nominale. Lo strumento genera una nuvola di punti che restituisce il posizionamento dei punti fissati a piano e consente – ad esempio – di verificare distanze, interassi, diametri di fori.

Il laser tracker offre diversi vantaggi nelle fasi di misurazione e controllo.

– VOLUME: permette di misurare grandi volumi a grandi distanze conservando un’elevata accuratezza (15 micron a 10 metri + 5 micron/metro per i metri successivi)

– PORTABILITÀ/ERGONOMIA: composto di tre elementi di dimensioni contenute (tracker, cavalletto, sfera) rende semplici e rapide le misure in esterno. Lo strumento è portatile e di semplice utilizzo.

– SEMPLICITÀ: lo strumento si contraddistingue per un elevata semplicità d’uso. Infatti, l’operatore deve solo posizionare la sfera sull’oggetto e iniziare l’acquisizione dei punti di controllo.

Vantaggi

Zeco Hydropower ha potuto sperimentare i vantaggi delle soluzioni laser QFP e la qualità del servizio metrologico offerto dai suoi tecnici.

I sistemi di scansione e misura laser forniscono una maggiore quantità di informazioni. La nuvola generata si compone di milioni di punti che danno quindi una misura estremamente dettagliata dell’oggetto e restituiscono con precisione geometrie anche molto complesse.

Inoltre, garantiscono un’esecuzione della misura al tempo stesso rapida e precisa.

Infine, la maggiore accuratezza delle misure è frutto sia della capacità del sensore di cogliere anche i minimi scostamenti rispetto al nominale, sia della capacità di oggettivizzare il risultato indipendentemente dall’abilità dell’operatore che esegue la misura.

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