Mejora de la calidad en la fabricación de productos frigoríficos
Detección de fugas robótica precisa en frigoríficos con escáner 3D
En la Unión Europea, todos los frigoríficos deben someterse por ley a una prueba de hermeticidad al final del proceso de fabricación. Para agilizar este proceso, cada vez más fabricantes de frigoríficos buscan soluciones automatizadas. INFICON y su socio han desarrollado en colaboración un sistema innovador para esta tarea. Este sistema comprueba eficazmente la ubicación exacta de las juntas de soldadura en la parte posterior del frigorífico. Utilizando una luz láser especialmente diseñada y cámaras de alta resolución, el sistema genera una nube de puntos en 3D del espacio escaneado, identificando y verificando las juntas de soldadura pertinentes con rapidez y precisión.
El objetivo es mejorar tanto la productividad como la calidad
Los requisitos de detección de fugas en la industria de la refrigeración son estrictos, principalmente para evitar la liberación al medio ambiente de refrigerantes perjudiciales para el clima. Además, la pérdida de refrigerante puede reducir la capacidad de refrigeración y aumentar el consumo de energía. Los puntos vulnerables de las líneas de refrigeración son las uniones soldadas de la parte trasera del frigorífico, por donde pasan las líneas del circuito de refrigerante. El objetivo es encontrar eficazmente cualquier fuga y mejorar tanto la productividad como la calidad.
Precisión en la aproximación a la unión soldada
Normalmente, en los sistemas de prueba automatizados, las juntas de soldadura situadas en la parte trasera de un refrigerador son difíciles de alcanzar para el brazo del robot debido a limitaciones estructurales. El montaje de las líneas de refrigerante permite tolerancias de fabricación de +/-1 cm en todas las direcciones, lo que hace que la posición de las juntas de soldadura varíe de un dispositivo a otro. Esta variabilidad hace imposible la localización con un sistema de visión CAD 3D convencional. Otro reto es que los componentes doblados manualmente de la línea de refrigerante, que son críticos para la soldadura, nunca tienen una forma idéntica. Esto requiere una localización dinámica en tiempo real en lugar de depender de los datos CAD.
La precisión en la aproximación a la unión soldada es esencial para garantizar una alineación exacta con la punta de rastreo del sistema de detección de fugas.
La solución de INFICON
El sistema robótico 3D de detección de fugas de INFICON localiza fugas muy pequeñas en tuberías con precisión milimétrica. El sistema incluye un detector de fugas, equipado con una punta rastreadora diseñada específicamente para la automatización, y un sistema de reconocimiento de imágenes en 3D.
El innovador sistema de reconocimiento de imágenes en 3D permite determinar la ubicación exacta de las juntas de soldadura que hay que comprobar. "Funcionando en tiempo real, el sistema de reconocimiento de imágenes detecta visualmente los puntos de inspección en la superficie de las líneas de refrigerante dentro de la nube de puntos 3D generada. El sistema captura y almacena las coordenadas individuales y guía el brazo del robot con la punta del sensor a través de los puntos de inspección", explica Volker Trieb. "Un software especialmente desarrollado, equipado con planificación de la trayectoria del robot y guiado del robot monitorizado en caso de colisión, evita las colisiones con la punta sniffer, resolviendo un reto crítico más allá de la precisión."
Normalmente, hay entre seis y doce uniones soldadas en la parte trasera de un frigorífico que se someten a pruebas de hermeticidad. El sistema no sólo se encarga de esta localización dinámica, sino que también incorpora una planificación optimizada de la trayectoria para garantizar que la prueba de estanqueidad se realiza dentro del tiempo de ciclo establecido.
La célula robótica compacta, incluido el sistema 3D, ocupa un espacio comparable al de un operario humano. El sistema de reconocimiento de imágenes funciona de forma autónoma con independencia de las condiciones de luz ambiental, manejando eficazmente la oscuridad, la luz diurna y la iluminación artificial.
"Un empleado formado puede reconfigurar fácilmente el sistema inteligente para nuevos modelos de frigoríficos, eliminando la necesidad de técnicos externos. Esto permite a los fabricantes tomar el control y garantizar que ningún frigorífico con fugas llegue al mercado", añade Volker Trieb.
Al proporcionar una detección de fugas precisa y fiable, el sistema robótico de detección de fugas de INFICON garantiza la integridad de las juntas en la parte trasera de los frigoríficos, al tiempo que mejora la calidad y apoya el compromiso de la industria con la responsabilidad medioambiental.