VISIÓN DEL ESPECIALISTA Máquina herramienta autoportable
IK4·TEKNIKER·ek BIEMH·alean parte “LASER CLADDING” Fabricar hartzen du piezas añadiendo material
CIENCIA, TECNOLOGÍA Y CONOCIMIENTO
28BIEHM Ongi etorri
JUNIO 2014 EKAINA | nº 100
AURKEZPENA Newtek-ek bere 100. alea argitaratuko du, eta Makina Erremintaren Biurtekoan ospatuko du. Makina Erremintaren Biurtekoa bi urtez behin egiten da BECen (Bilbao Exhibition Centre), eta erreferentzia da estatu mailan. Espezialitateko azokarik garrantzitsuenetan hirugarrena da Europan. Leku paregabea zentro teknologikoarentzat hain berezia den ale hau ospatzeko.
Newtek cumple su edición nº 100 y lo celebra en la Bienal de la Máquina Herramienta, un evento que tiene lugar cada dos años en el BEC -Bilbao Exhibition Centre- y que es referente a nivel nacional y la tercera feria más importante de Europa en su especialidad. Qué mejor escenario que éste para celebrar este número tan especial para el centro tecnológico.
IK4-TEKNIKERek, industriarekiko duen konpromisoarekin leial eta makina-erremintaren sektorean aditu den heinean, ekitaldian parte hartuko du sektorean egin dituen azken garapenak erakusteko. IK4-TEKNIKERek azokan aurkeztuko dituen berrikuntza batzuk jasotzen ditu ale honek.
IK4-TEKNIKER, fiel a su compromiso con la industria y experto conocedor del sector de la máquina herramienta, participa en este evento para mostrar sus últimos desarrollos en este sector. En este número se muestran algunas de las novedades que IK4-TEKNIKER presenta en la feria.
2 | NEWTEK JUNIO 2014 EKAINA
ÍNDICE
EsPEZIALIsTA / EsPECIALIsTA
C04 Máquina herramienta portable: Soluciones pequeñas para problemas grandes
ELKARRIZKETA / ENTREVIsTA
ALBIsTEAK / NOTICIAs
C06 Dragos Axinte. IK4·TEKNIKER lankidetzan ari da Rolls·Royce UTCrekin
C08 Jornada sobre metrología 3D in situ C09 ‘Laser cladding’: fabricar piezas añadiendo material
PROEIKTUAK / PROYECTOs
C10 IK4·TEKNIKER, C12 Robotika industriala makina·erremintarekin eta pertsona·robot duen konpromisoarekin lankidetzaren erronka leial C14 Metrología avanzada para máquina herramienta
JUNIO 2014 EKAINA NEWTEK | 3
EsPECIALIsTA
Josu Eguia
Máquina herramienta portable SOluCIOnES pEQuEÑaS paRa pROBlEMaS gRandES
La visión del especialista: por Josu Eguia, Investigador de IK4-TEKNIKER Estamos inmersos en una economía crecientemente globalizada donde conocimiento, equipos y productos pueden viajar más libremente que en cualquier otro momento de la historia. De un tiempo a esta parte, estamos asistiendo a la tendencia a deslocalizar las industrias basadas en productos de bajo valor añadido y procesos de fabricación intensivos en mano de obra. Así, la fabricación de gran cantidad de bienes se ha trasladado hacia lugares con menores costes salariales. Sin embargo, en aquellos procesos y piezas de gran responsabilidad esta tendencia es mucho más lenta, cuando no inexistente. Las economías más consolidadas pueden aprovechar este nicho especializándose en la Fabricación Avanzada de productos de alto valor añadido intensivos en conocimiento. Un caso particular de este tipo de pieza o producto son las piezas mecanizadas de gran tamaño, como las que se necesitan en sectores tractores como la industria naval, la energía eólica, las grandes instalaciones científicas, etc. Estas piezas unen gran responsabilidad en servicio y tamaños desafiantes. Durante la fabricación, reparación y mantenimiento de estas grandes piezas se emplean máquinas-herramienta de enormes dimensiones adaptadas a las piezas objetivo. De manera muy clara, el País Vasco se ha destacado por especializar gran parte de su industria de fabricantes de máquina-herramienta en este mercado: la producción en pequeñas series de maquinas de gran tamaño.
4 | NEWTEK JUNIO 2014 EKAINA
Sin embargo, este enfoque presenta importantes problemas en muchos órdenes. Las máquinas de gran tamaño son complejas de diseñar y precisan inversiones muy importantes durante el proceso de fabricación, montaje y puesta a punto. Son, por tanto, técnica y organizativamente un desafío muy complejo para cualquier empresa. En los últimos años se ha hecho notar que en la gran mayoría de ocasiones la geometría a mecanizar no es de gran tamaño, aunque la pieza lo sea. Por ello, el uso de máquinas grandes es muchas veces no óptimo y de costes notables dado que a los elevados costes de operación de las mismas hay que sumar el del desplazamiento de las piezas desde su lugar de utilización hasta los talleres. Este transporte puede ser además arriesgado y lento, originando prolongadas paradas en el servicio. Para estos casos, se ha propuesto un cambio de modelo que busca acabar con el dogma “máquinas grandes alrededor de y para piezas grandes” en favor de nuevas máquinas herramienta de pequeño tamaño que puedan ser transportadas hasta el entorno de la pieza en servicio y que puedan posicionarse con libertad sobre la misma. Una vez colocadas, pueden realizar la labor de mecanizado con calidad equivalente a la de las máquinas grandes. Estas máquinas, inteligentes y de pequeño tamaño, que son llevadas hasta la pieza y son libres para moverse y trabajar sobre ella, reciben convencionalmente el nombre de máquinas portables y son la base del nuevo enfoque “máquinas pequeñas sobre piezas grandes”.
Un camino por recorrer IK4-TEKNIKER ha desarrollado soluciones de máquinas portables tanto con cinemáticas paralelas como con cinemáticas en serie. Una vez colocadas, estas máquinas pueden autocalibrarse automáticamente para definir su posición y orientación y comenzar a trabajar sobre la pieza. De esta forma, se han realizado con éxito operaciones muy complejas en piezas de gran tamaño como turbinas aeronáuticas, troqueles de automoción, etc. Estas máquinas portables pesan pocos cientos de kilos y pueden ser llevadas a la aplicación en una pequeña furgoneta, simplificando todo el proceso de reparación de la pieza. Las soluciones son razonablemente precisas y son competitivas con respecto a los sistemas tradicionales en algunas aplicaciones concretas. Sus estructuras están optimizadas para una alta relación entre rigidez y peso, uniforme en todas las direcciones del espacio de trabajo, con bajos niveles de vibraciones y libres de chatter. Además, las máquinas se han integrado con los controles numéricos más avanzados sin perjudicar ni las prestaciones ni la experiencia de uso, haciéndolas fáciles de usar por los operarios. Ofrecen por tanto parte de la funcionalidad de una máquina convencional más toda la libertad, la autonomía y la capacidad portable descrita. Desde IK4-TEKNIKER tratamos de ofrecer y demostrar soluciones tecnológicas completas, desde la idea, el desarrollo del
proceso y hasta la creación del equipo avanzado que ofrece una solución completa a la industria. Claro está, aún hay aspectos tecnológicos no resueltos en estos modelos de máquina, aspectos en los que IK4-TEKNIKER está trabajando para asegurar que estas nuevas soluciones puedan llegar a cambiar la forma de fabricar y el tipo de máquina producido y empleado. Por un lado, la miniaturización de las máquinas debe mejorarse sin perder la flexibilidad de uso ni la capacidad de realizar operaciones complejas. Además, deben dotarse de mayor autonomía e inteligencia, mediante el empleo de la información obtenida de una multitud de sensores que permitan su localización, referenciación con respecto a la pieza, etc. Con los avances previstos, las máquinas podrán rehacer los programas pieza automáticamente para adaptarse a las situaciones en las que tienen que funcionar. Los procesos y equipos desarrollados necesitan seguir siendo probados en ambiente industrial para validar su comportamiento a largo plazo y su impacto económico en la empresa, dos indicadores clave para la asunción de este nuevo modelo de máquina por la industria potencialmente usuaria. En todos estos desafíos IK4-TEKNIKER está realizando avances significativos, por lo que en el corto plazo va a ofrecer soluciones integradas directamente transferibles a la industria.
JUNIO 2014 EKAINA NEWTEK | 5
IK4-TEKNIKER lankidetzan ari da Rolls-Royce UTCrekin Dragos Axinte irakasle-doktorea, CEng, FIMechE, FCIRP Nottingham Unibertsitateko Fabrikazio Teknologiako Rolls-Royce UTC-ko zuzendaria
Dragos Axinte
JUNIO 2014 6 | NEWTEK JUNIO 2014EKAINA EKAINA
ELKARRIZKETA
Nottinghameko Unibertsitateak eta IK4-TEKNIKERek elkarrekin lan egin dute MiRoR proiektuaren esparruan, robot hexapodo bat garatzen. Robot txiki samarra da, pieza handietan mekanizazio-lanak egiteko gai dena. ____________ Zer abantaila ditu soluzio honek merkatuan dauden beste batzuen aldean? Nottinghameko Unibertsitateko Rolls-Royce UTC unibertsitate- zentro teknologikoak lan egin du, lehenago ere, IK4-TEKNIKERekin; hanka askeko robot hexapodo baten lehen belaunaldia garatu genuen, Free Leg Hexapod deritzona, itsas propultsioko sistemetan erabiltzeko. Orduan konturatu ginen, 2009an, konfigurazio horrek ahalmen handia zuela egitura handiak in situ fabrikatzeko eta ikuskatzeko oso hedapen-denbora azkarretan (<%10), asko murrizten zuela makinen pisua (<%12), eta 6 ardatzetan mekanizatzeko ahalmena izaten jarraitzen zuela. Ez da harritzekoa Rolls-Roycek eta Nottinghameko UTCek sistema hori patentatu izana. Hasierako sistema haren gaitasunak oinarri hartuta, bigarren belaunaldiko sistema bat garatu genuen, Walking Free Leg Hexapod-a (hanka askeko hexapodo mugikorra), MiRoR FP7 proiektuan. 6 ardatzeko fabrikazioa, eramangarritasuna eta kalibrazio erraza eskaintzeaz gainera, sistema hori gai da ibiltzeko eta bere burua jarduera-tokian kokatzeko. Pentsa ezazu fabrikazio-eragiketa konplexu bat egin nahi duzula ingurumen arriskutsu batean (adibidez, ingurumen erradioaktibo prozesatu nahi dugun ezaugarriarekiko kalibratuko du, eta 6 ardatzetan lan egingo du. Ez da halako beste sistemarik ezagutzen. Rolls-Royce dagoeneko ari da halako robot bat erabiltzen. Zertarako? Esan dugun moduan, lehen belaunaldiko sistema, Free Leg Hexapod-a, itsas propultsioko sistemak in situ konpontzeko egoeretan eta antzekoetan ebaluatu da. Bigarren belaunaldia, Walking Hexapod-a, instalazio nuklearrak in situ konpontzeko
pentsatua dago; beraz, gauza izan behar du jarduera-tokira berez joateko. Zure ustez zer beste erabilera izan ditzake? Gaitasun paregabeak dituenez, Walking Hexapod-a tresna ezin hobea da inbertsio handiko instalazioetan ikuskapenak in situ egiteko, proba ez-destruktiboak egiteko edo materiala kendu nahiz jartzeko, haien bizitza operatiboa luzatzeko aukera ematen duelako eta geldialdi ez-produktiboak ekiditen dituelako. Erabilera nabarmenenak energiasorkuntzan ditu, bai eta aeroespazio-industrian, itsas industrian, defentsan eta eraikuntzan ere. Gure Walking Hexapod-a egokia da konpondu nahi den instalazioa handia eta desmantelatzeko garestia denean. MiRoR proiektua izango al da, zure ustez, gero eta makinaerreminta handiagoak egiteko dugun joeraren aldaketaren hasiera? Egia esan, konturatu gara lehenengo Free Leg Hexapod belaunaldiari buruzko argitalpen eta prentsa-oharrei esker fabrikazioaren eta konponketaren komunitatea jabetu dela badagoela beste modu bat instalazio handiak konpontzeko. Gaur egun, MiRoR FP7 proiektuan, Walking Hexapod sistemaren garapenarekin, ikusi dugu komunitatea azkar ari dela sistema honetara hurbiltzen. Nolanahi ere, uste dugu MiRoR kontsortzioak eskarmentu eta jakintza handia dituela eta ikaragarrizko aukerak dituela lidergoan mantenduko gaituzten soluzio benetan originalak garatzeko. Zein da zure ustez IK4-TEKNIKERen zeregina halako robot industrialen garapenean? Bitxia da esango dudana, baina IK4-TEKNIKERen etxean bezala sentitu naiz. Bertako ingeniari eta ikertzaileekin lan egin dudanean, haien heldutasun teknikoa sentitu dut. Kontua ez da bakarrik berritzea, baizik eta ikertzaile gogotsu batzuek sortutako ideia bat praktikan jar daitekeelako ziurtasuna izatea. Horregatik da IK4-TEKNIKER lanerako kide aparta.
JUNIO 2014 EKAINA NEWTEK | 7
News
Éxito de asistencia a la jornada sobre metrología 3D in-situ IK4-TEKNIKER, en colaboración con LEICA y ASORCAD, organizó una jornada técnica centrada en la metrología 3D in-situ. Jefes de producción de sectores como la construcción, la aeronáutica o las energías renovables, sectores en los que la precisión es un factor capital para la reducción de costes y la minimización de riesgos, tuvieron la oportunidad de conocer los últimos avances en metrología de precisión, demostraciones incluidas, en la jornada sobre Metrología in-situ que se celebró el 10 de abril en IK4-TEKNIKER. La jornada, organizada con la colaboración de las empresas punteras en el sector ASORCAD y Leica, se centró en las nuevas tecnologías móviles al servicio de empresas con producto de gran tamaño o complicadas de transportar. La jornada sirvió para explicar los diferentes procesos de adquisición de información y tratamiento que se emplean en este tipo de verificaciones, donde el empleo de uno u otro sistema de medida viene definido por la precisión, accesibilidad y el entorno ambiental que rodea la pieza a medir.
Los contenidos incluían explicaciones sobre hardware de última generación como los Láser Tracker AT901 y AT402, así como información sobre software avanzado como los programas Metrolog X4 y Spatial Analyzer. La jornada incluyó una sesión de demostración, así como la posibilidad de ver en acción un dron, es decir, un pequeño helicóptero no tripulado que comienza a emplearse en el sector de la metrología de grandes dimensiones. 8 | NEWTEK JUNIO 2014 2014 EKAINA EKAINA
NOTICIAs
‘Laser cladding’: fabricar piezas añadiendo material Se trata de una tecnología de fabricación aditiva mediante un haz de láser y un añadido continuo de material metálico en forma de polvo que se solidifica de forma inmediata. El mecanizado de una pieza metálica puede hacerse de dos maneras: eliminando material o añadiéndolo hasta conformar la pieza con las características que se desean. A esta segunda vía pertenece la tecnología del Laser cladding, que IK4-TEKNIKER presentará en la Bienal de Máquina Herramienta. Se trata de un sistema de fabricación aditiva (por añadidura de material) mediante un haz de láser y un añadido continuo de material metálico en forma de polvo que se solidifica de forma inmediata. El sistema, que lleva largo tiempo siendo empleado en la reparación de piezas de gran tamaño, así como para mejorar las propiedades mecánicas y de corrosión de piezas metálicas. En IK4-TEKNIKER se han creado estructuras con aceros de trabajo en frío y caliente, con aleaciones de níquel, titanio y cobalto sobre diferentes bases de metal y, actualmente, se está trabajando en el aporte de composites de carburo de tungsteno embebido en matrices de cobalto o níquel. Estos procesos no siempre se encuentran instalados en la misma configuración de máquina. En IK4-TEKNIKER se trabaja en robot con cabezal móvil y mesa fija sobre piezas de geometría cuasiprismática o plato indexado para piezas de revolución. El sistema dispone de un cabezal que puede moverse en determinadas direcciones, pero presenta limitaciones a la hora de realizar geometrías difíciles. Por eso, también trabaja en un modelo inverso, de cabezal fijo y mesa móvil.
JUNIO 2014 EKAINA NEWTEK | 9
ALBIsTEAK
2008 10 | NEWTEK JUNIO 2014 EKAINA
2012
IK4-TEKNIKER, makina-erremintarekin duen konpromisoarekin leial
IK4-TEKNIKER fiel a su compromiso con la Máquina Herramienta
IK4-TEKNIKERek duela bi hamarkada baino gehiagotik parte hartzen du Makina Erramintaren Biurtekoan. Azoka bi urtetik behin egiten da BECen -Bilbao Exhibition Centre-.
IK4-TEKNIKER participa desde hace más de dos décadas en la Bienal de la Máquina Herramienta, que tiene lugar cada dos años en el BEC -Bilbao Exhibition Centre-.
Newtek honetan, 2014. urtean egingo den 28. azoka dela eta, azoka ospetsu honetan zer standekin parte hartu dugun gogoratuko dugu.
En este newtek y con motivo de la 28ª edición que se celebra en 2014, recordamos algunos de los stands con los que hemos participado en esta feria de prestigio.
2010 JUNIO 2014 EKAINA NEWTEK | 11
PROIEKTUAK
Robotika industriala eta pertsona-robot lankidetzaren erronka Robot bi-manipulatzaileak, aplikazio ezberdinetan automatizazio malgua izateko, irtenbideak ematen ditu
12 | NEWTEK JUNIO 2014 EKAINA
THE RESEARCH LEADING TO THESE RESULTS HAS RECEIVED FUNDING FROM THE [EUROPEAN UNION] SEVENTH FRAMEWORK PROGRAMME ([FP7-2012NMP-ICT-FOF (INFSO)] UNDER GRANT AGREEMENT N° [314355] X-ACT
Robotika IK4-TEKNIKERen helburua da industrian robot bi-manipulatzaileak sartzea, zenbait teknologia garatuz, hala nola 3D pertzepzioa, integrazio sentsoriala (ikusmena eta indarra) eta pertsonen detekzioa. ____________
Robotika industrialak fidagarritasuna, kostuen murrizketa eta zehaztasuna eman dizkio ekoizpenari industria askotan. Baina ekoizpen-mota batzuek gaur egun ere gizakiaren esku-hartzea behar dute fase batzuetan, automatizazioaren konplexutasuna edo kostu handia dela eta. Gaur egun, abangoardiako teknologiak lan horiek hartzen ari dira pixkanaka, gero eta gaitasun handiagoko roboten bidez. Dena den, ekoizpen-prozesuak gero eta konplexuagoak izateak erronka berri bat sortu du roboten garatzaileentzat: gizakien eta roboten arteko interakzioa. Hori da IK4-TEKNIKER euskal zentro teknologikoaren robot bi-manipulatzailearen indargune nagusietako bat, eta Makina Erremintaren Biurtekoan (BIEMH) erakutsiko du, BECen, ekainaren 2tik 7ra.
Zentroak BIEMHen aurkeztuko duen robotak bi beso eta gorputz-enbor bat ditu, eta ekoizpenaren eskakizun praktikoei erantzuten die. Horrez gain, zenbait sektoretarako -hala nola aeronautikarako edo etxetresna elektrikoetarako- irtenbide batzuk ematen ditu, askotariko aplikazioetan automatizazio malgua izateko aukera ematen dutenak. Azoka horretan, robotak Redox bateria batean integratutako multzo bat nola muntatzen eta desmuntatzen duen erakutsiko da.
Publikoak ikusi ahal izango du robota gai dela langilearekin lankidetzan aritzeko, aplikazio batzuen bidez -hala nola ingurunearen monitarizazioa- eta langileekin interakzioan eta koordinazioan aritzeko gaitasunen bidez. Gizakiekin interakzioan aritzeko beste arlo garrantzitsua segurtasuna da. Kontuan izanik robota diseinatuta dagoela oztoporik gabeko leku fisiko ireki batean teknikariarekin batera lan egiteko, ezinbestekoa da ingurunea hautemateko sistemak garatzea, gizakien eta roboten arteko interakzio segurua izateko.
Zentroko ikertzaileek aplikatutako teknologia hauei esker, besteak beste, lortu dira gaitasun horiek: detekzio eta segmentaziorako datuen analisia, monitorizaziorako partikulairagazkiak, helburu anizkoitzen trackinga eta ibilbideak zuzentzeko sentsoreak (Visual Servoing). Robotak segurtasuneko prestazio handiak ematen ditu. Robotak dituen teknologia asko Europako FLEXASS eta X-ACT proiektuetarako garatu dira. Europako fabrikazio- eta muntaketainstalazioetan lankidetzan aritzeko sistema aurreratuak garatzea dute helburu proiektu horiek. IK4-TEKNIKERek bi proiektu horietan parte hartzearen helburua da industrian robot bimanipulatzaileak sartzea, zenbait teknologia garatuz, hala nola 3D pertzepzioa, integrazio sentsoriala (ikusmena eta indarra) eta pertsonen detekzioa. IK4-TEKNIKEReko Sistema Autonomo eta Adimendunen Unitateak esperientzia zabala du irtenbide robotikoak garatzen, eta, gaur egun, Europako bost proiektutan dihardu robotikaren arloan. Horrez gain, euRobotics aisbl-en zuzendaritzabatzordeko kide sortzailea da, IK4 Aliantzaren ordezkari gisa. Europako Batzordeari ikerketa robotikoari buruzko aholkuak ematen dizkion erakundea da euRobotics aisbl.
JUNIO 2014 EKAINA NEWTEK | 13
PROYECTOs
Metrología avanzada para máquina herramienta VERIFICaCIÓn Y COMpEnSaCIÓn VOluMÉtRICa dE MH Y MMC
El sistema de medición basado en Láser Tracker y Láser Tracer es un método de alta precisión que permite medir y corregir la posición y orientación espacial de sistemas automáticos de posicionamiento de MH o MMC empleando únicamente la lectura de múltiples distancias. ____________ IK4-TEKNIKER mostrará la tecnología avanzada que emplea en su Servicio de Verificación y Compensación Volumétrica para empresas industriales en la Bienal Internacional de Máquina Herramienta, que se celebra en el BEC de Barakaldo entre el 2 y el 7 de junio. El servicio de metrología del centro tecnológico vasco colabora estrechamente con grandes empresas internacionales que son la referencia en el sector de la metrología, las alemanas Zeiss y Etalon. Tanto las Máquinas Herramienta (MH) como las Máquinas de Medir por Coordenadas (MCC) muestran inevitablemente desvíos intrínsecos que resultan de la fabricación inexacta de los componentes de la máquina, del desgaste de las piezas funcionales (holguras), del error de lectura de las reglas, así como de las deformaciones elásticas de la estructura, etc. Estas imprecisiones geométricas repercuten en la precisión de posicionamiento y orientación de la máquina, y consecuente-
14 | NEWTEK JUNIO 2014 EKAINA
mente en la precisión de uso de las mismas. Por lo tanto es muy importante poder medir y corregir estas desviaciones geométricas para optimizar las capacidades (fabricación, medición) de este tipo de sistemas.
Métodos novedosos
Históricamente se han empleado técnicas de medición que permiten caracterizar los errores geométricos de la máquina en los distintos ejes de forma independiente. Estos métodos, además de prolongar los tiempos de verificación de la máquina, no siempre se adaptan de manera adecuada a las necesidades de verificación actuales y están limitadas para determinar los errores volumétricos de las máquinas, debido principalmente a las dimensiones de éstas. El servicio de verificación y compensación de máquinas de medición y de máquina herramienta mediante tecnologías Láser Tracker y Láser Tracer es un método de alta precisión que permite medir y corregir la posición y orientación espacial de sistemas automáticos de posicionamiento de MH o MMC empleando únicamente la lectura de múltiples distancias. Puede llevarse a cabo una verificación secuencial o en tiempo real simultaneando la medida de varios equipos de medición. Este servicio que ofrece IK4-TEKNIKER surge como respuesta a la demanda de requerimientos del mercado, tales como piezas de mayores dimensiones, tolerancias de fabricación más estrechas y máquinas de mayores prestaciones. También da respuesta a la normativa actual ISO 10360-2, ISO-230-2.
JUNIO 2014 EKAINA NEWTEK | 15
POLO TECNOLÓGICO DE EIBAR Apdo. DE CORREOS 44 Calle Iñaki Goenaga, 5 20600 Eibar · Gipuzkoa · Spain Tel: +34 943 206 744
www.tekniker.es