Misurazione 3D di un compressore a ingranaggi integrati in un impianto di cattura del carbonio

Everllence, un’azienda di primo piano nella tecnologia della propulsione, dell’efficienza energetica e della decarbonizzazione nei settori marittimo, energetico e industriale, ha affrontato la sfida di ispezionare diversi compressori centrifughi radiali a sei stadi identici tra loro, con trasmissione a ingranaggi, per la cattura, l’utilizzo e lo stoccaggio del carbonio. Ogni macchina, della grandezza di circa 3 m × 3 m × 3 m, richiedeva misurazioni 3D accurate di tutte le flange di ingresso e di uscita, e anche delle posizioni e delle interfacce dei tubi esistenti. L’obiettivo era stabilire l’entità delle deviazioni delle superfici di collegamento dal modello CAD e individuare possibili differenze tra le singole macchine.

Le sfide: considerando la complessità, la geometria e le dimensioni delle macchine, perché gli strumenti di misurazione tradizionali erano troppo difficili o perfino impossibili da usare?

A causa della geometria complessa e delle grandi dimensioni, gli strumenti di misurazione tradizionali non erano adatti. Strumenti semplici come i calibri non potevano acquisire le forme complesse di tali oggetti. Le macchine erano troppo grandi per entrare in una macchina di misura a coordinate (CMM). Dato che tutti e cinque i lati, anteriore, posteriore, sinistro, destro e superiore, dovevano essere registrati in relazione tra loro, non era possibile utilizzare un tracciatore laser, poiché non tutte le superfici erano visibili da una singola posizione.

Solo la tecnologia di misurazione ottica poteva fornire risultati completi e accurati.

Cosa ha reso la tecnologia di misurazione ottica la scelta più idonea?

Gli altri metodi di misurazione non solo non offrivano sufficiente accuratezza ma dipendevano largamente dalle capacità dell’operatore, per esempio, nell’eseguire il controllo del gioco con spessimetri. I risultati prodotti erano spesso ambigui e difficili da interpretare, come una sterile raccolta di numeri. Al contrario, la misurazione ottica fornisce dati chiari, visivi e altamente accurati che chiunque in può capire e utilizzare con sicurezza.

Quali altri limiti di mobilità hanno inciso sulla scelta della tecnologia di misurazione?

Per questo progetto, le misurazioni dovevano essere effettuate direttamente nell’ambiente di produzione, soprattutto nell’area di imballaggio e di montaggio tubazioni. La soluzione scelta doveva essere anche abbastanza flessibile per l’utilizzo in diverse stazioni di misurazione della linea di montaggio, e anche in altri siti e stabilimenti del cliente, sia all’interno sia all’esterno.

Soluzione: Dispositivi di scansione 3D accurati, portatili, semplici e collaudati

Accuratezza

A causa delle grandi dimensioni delle macchine, circa 3 m × 3 m × 3 m, per raggiungere un’accuratezza elevata su tutto l’assieme, era necessaria una combinazione di fotogrammetria e scansione 3D. Questa soluzione ha fornito anche la flessibilità per scansionare rapidamente e in modo efficiente componenti di grandi dimensioni da una maggiore distanza utilizzando la Modalità a Lunga Distanza, limitando inoltre il numero di target, mentre la Modalità a Breve Distanza ha permesso di acquisire aree più piccole con un livello di dettaglio e risoluzione elevato. Per componenti di grandezza media, la Modalità con Scale Bar ha offerto un’alternativa efficace alla fotogrammetria, mantenendo l’accuratezza e semplificando ulteriormente il flusso di lavoro.

Portabilità

Grazie alla concezione ergonomica, manuale e portatile, è stato possibile utilizzare la soluzione in modo flessibile sia in fabbrica sia presso le sedi dei clienti. Le misurazioni non sono state effettuate soltanto nella postazione di misurazione, ma è stato possibile eseguirle direttamente in diverse aree della linea di montaggio. Questa mobilità è stata particolarmente utile quando determinate superfici erano difficili da ispezionare a causa della complessa disposizione dei tubi o a causa di vincoli di spazio.

Semplicità

La soluzione è stata straordinariamente facile da apprendere e perfino piacevole da usare, poiché permetteva di raggiungere l’obiettivo in modo veloce e senza sforzo. Rispetto ad altri sistemi di fotogrammetria, ha offerto funzioni di utilizzo semplificate, come il frame proiettato con feedback visivo a colori, che ha reso più semplice la configurazione e l’allineamento. In media, gli operatori hanno avuto bisogno di massimo cinque misurazioni per utilizzare con sicurezza il sistema: questo è un periodo di familiarizzazione molto breve rispetto ad altre soluzioni.

Anche il software intuitivo ha permesso agli utenti di iniziare a scansionare dopo solo pochi clic. I codici colore indicavano immediatamente la qualità di acquisizione dei target fotogrammetrici e delle barre di scala, mentre la visualizzazione in tempo reale e ad alta risoluzione dell’avanzamento della scansione ha agevolato ulteriormente l’utilizzo in tutto il processo di acquisizione.