Il sensore portatile wireless raggiunge le funzionalità a cui altri dispositivi di misurazione non possono accedere

La Bogie Lead-Factory di Siemens-Mobility a Graz, in Austria, un centro di sviluppo e impianto di produzione di carrelli ad alta tecnologia, è un importante partner dell'industria globale dei veicoli ferroviari. Che si tratti di carrelli per tram, locomotive, carrozze passeggeri o unità multiple ad alta velocità, il Siemens Mobility World Center of Excellence for Bogie Technology copre l'intera gamma di prodotti per il traffico su rotaia. L'elevata produttività è sinonimo di un grado di automazione unico al mondo. L'impiego della tecnologia, soprattutto nella produzione meccanica, stabilisce nuovi standard: per l'allestimento e il bloccaggio i telai vengono misurati con successo da molti anni utilizzando soluzioni di misurazione API. Dal 2022, vengono misurati utilizzando l'ultima generazione del laser tracker API Radian e il sensore 3D wireless vProbe.

Una delle competenze principali dello stabilimento di Graz è la lavorazione meccanica di telai e componenti del telaio, a partire dall'allineamento dei componenti su attrezzature modulari. Per ottenere una maggiore produttività, anche la tecnologia di misurazione ha dovuto tenere il passo con la capacità produttiva, che alla fine ha richiesto nuovi sistemi di misurazione. Il requisito fondamentale è il funzionamento di due stazioni di serraggio sulle quali i telai vengono allineati durante il funzionamento a turni, misurati e fissati sui loro dispositivi con poca sollecitazione e senza distorsioni per la successiva lavorazione meccanica.

Letture del laser tracker visualizzate su ampi schermi LCD

In passato Siemens-Mobility lavorava con comparatori fissati tramite magneti ai dispositivi di bloccaggio. Fin dall'inizio si è presentata la necessità di misurare punti spesso di difficile accesso: a seconda del tipo, fino a 30 punti di misura per carrello, il che significava molto tempo per l'installazione e il bloccaggio. Per le misurazioni sono stati utilizzati fino a 20 comparatori contemporaneamente per carrello. Con il passare del tempo è diventato evidente che questa strategia di misurazione non sarebbe stata in grado di tenere il passo con il necessario aumento della produzione.

Misurazione di punti difficili da raggiungere

Misurare punti difficili da raggiungere è sempre una sfida particolare. I sistemi di misura portatili, come i bracci di misura, non riuscivano a far fronte ai punti di misura definiti dal progetto, spesso situati a una profondità del componente di 200-300 mm, e quindi venivano esclusi.

Parallelamente è stato studiato l'uso dei laser tracker, che grazie ai loro principi di misurazione basati sul laser promettevano una precisione ancora maggiore. Come i bracci di misura, oggigiorno gli inseguitori stanno sostituendo sempre più i sistemi di misura convenzionali come le macchine di misura a coordinate (CMM).

Si è scoperto che il principio di misura senza contatto dei Laser Tracker, che in molti casi è vantaggioso e che, a differenza dei bracci di misura meccanici, può ancora essere utilizzato per misurare pezzi molto grandi (i telai con 3 assi possono essere fino a 7 metri di lunghezza), comportava uno svantaggio decisivo: la misurazione con il Surface Mounted Reflector (SMR), tipico dei Laser Tracker, non funzionava nell'ambito delle misurazioni di prova presso Siemens-Mobility così come la misurazione con i bracci di misura – nelle rientranze del telai di telai che dovevano essere misurati, la sfera di misurazione non poteva essere raggiunta dal raggio laser del tracker e quindi non poteva essere misurata.

I nuovi sensori portatili offrivano vantaggi significativi

In linea di principio è stata riconosciuta la superiorità dei sistemi basati sul laser, ma nessuno dei fornitori valutati è riuscito a convincere la direzione dell'impianto: gli svantaggi dei sistemi tecnicamente simili, che però differivano notevolmente per dimensioni e portabilità, erano troppo grandi. Le ricerche degli specialisti in tecnologie di misura a Graz hanno preso una svolta decisiva quando è entrata sul mercato una nuova generazione di sensori portatili che presentavano un vantaggio significativo rispetto agli SMR standard:

vProbe dell'API è un sensore wireless portatile, leggero, dotato di sonda e consente l'ispezione di caratteristiche complesse o punti nascosti per parti grandi e complesse. I sensori wireless sostituiscono gli SMR esistenti nell'area di lavoro del tracker. A seconda della lunghezza della punta (con estensione fino a 30 mm), ora era possibile raggiungere e misurare i punti delle montature situati nelle rientranze. Questo ha finalmente risolto il problema del sondaggio. Tuttavia, per tenere il passo con l’aumento delle capacità produttive, erano necessari ulteriori passi da parte della strategia di misurazione.