Para millones de norteamericanos, el final del verano y el comienzo del otoño significan solo una cosa: llegó el clima ideal para el surf, que coincide con el pico de la temporada de huracanes en el Atlántico.
Desde las comunidades cubiertas de palmeras a lo largo de la Bahía de Campeche y el Golfo de México hasta los habitantes de Nueva Inglaterra a lo largo del Golfo de Maine, las tormentas feroces pueden afectar casi cualquier lugar en una vasta extensión de costa tropical, subtropical y de latitudes medias. Las tormentas tropicales pueden desarrollarse cerca de casao formarse frente a las costas de África mientras se dirigen hacia las aguas locales, ganando intensidad a medida que avanzan en su viaje acuático.
Incluso en lugares que no se suelen ver afectados directamente, como Maine o las Provincias Marítimas de Canadá, las marejadas de estas tempestades, que a veces se originan a cientos de kilómetros de distancia, pueden crear lo que los surfistas llamarían "un escenario épico": una serie de olas, dos o más, que se acercan al lugar donde los surfistas esperan, justo pasando la parte donde rompen las olas, con sus tablas de surf anticipando el próximo viaje increíble.
Tradicionalmente, esas bellas tablas se hacían a mano. Hoy en día, la mayoría se elabora con una máquina CNC (control numérico computarizado). Según Surfer Today
Por supuesto, para que una máquina CNC haga bien su trabajo, se la debe controlar para comprobar que lo que está cortando esté dentro de la tolerancia; que las piezas que componen la propia máquina no se hayan roto y que las tablas de surf que crea estén dentro de la tolerancia que el modelo CAD indica como correcta. Ahí es donde los laser trackers de metrología 3D pueden ayudar: los "héroes" tácitos de toda la comunidad de surfistas. Porque sin este resguardo crítico de control de calidad, una máquina CNC mal calibrada podría dar como resultado un producto terminado que no pase su propio control de calidad en la inspección de primeros artículos, lo que generaría menos ventas, más devoluciones de productos o, peor aún, un aumento de lesiones en surfistas, que tendría un impacto negativo en una industria estimada en $10 mil millones.
Conceptos básicos sobre laser trackers
Para las industrias que con frecuencia deben hacer mediciones a gran escala y controles de calidad de las máquinas, los laser trackers son el recurso elegido actual. Ofrecen mediciones 3D precisas recopiladas por un solo operador y tradicionalmente han sido una solución común dentro de las industrias aeroespacial y automotriz. Pero, como se demostró anteriormente, también son beneficiosos en diferentes aplicaciones relevantes para otras industrias involucradas en la fabricación y la producción masiva como las tablas de surf.
Los laser trackers son herramientas sencillas: miden dos ángulos, más una distancia. El tracker envía un haz láser (de ahí que se llama "laser tracker") a un objetivo retrorreflectante (comúnmente, un retrorreflector de montaje esférico o SMR) que se sostiene contra el objeto que se está midiendo. La luz reflejada traza su propio camino hacia el tracker. A medida que la luz vuelve a entrar en el tracker, un medidor de distancia en el tracker calcula la distancia desde este hasta el retrorreflector.Los datos de coordenadas recopilados se transfieren al software de metrología para establecer las coordenadas X, Y y Z del punto medido. En última instancia, el software usa una recolección de los puntos tomados para su interpretación y modelado.
Los laser trackers utilizan uno de dos tipos de medidores de distancia. El primero es el interferómetro, que usa la distancia relativa para medir, lo que significa que puede medir con precisión el movimiento de un objetivo, pero no puede proporcionar una posición absoluta. El segundo es el medidor de distancia absoluta (ADM). La mayoría de los laser trackers usan tecnología ADM.
La tecnología ADM se basa en el cambio de fase, que funciona enviando una señal de longitud de onda conocida a un objetivo y luego midiendo la diferencia en la fase de la señal recibida. La diferencia da la distancia al tracker. Se deben enviar múltiples longitudes de onda, comenzando con una señal de longitud de onda larga para proporcionar una estimación aproximada de dónde está el objetivo, seguido de longitudes de onda más cortas para dar más Exactitud. El ADM tiende a ser muy preciso, pero tiene un tiempo de medición más lento. FARO desarrolló un sistema de "ADM avanzado", que reduce el tiempo necesario para que la señal cambie de frecuencias. La sexta generación de la tecnología ADM de FARO se llama Sistema integrado de medición de distancia absoluta (iADM). iADM permite medir el ángulo y la distancia desde el mismo haz láser. Esto elimina los errores y la desviación que a veces se asocian con la tecnología ADM de dos haces.
Al igual que muchos dispositivos de medición 3D, los laser trackers varían en velocidad y Exactitud según la construcción y las especificaciones, y se pueden aplicar en las diferentes etapas del ciclo de vida de fabricación, como por ejemplo:
- Alineación: haga mediciones en tiempo real durante el proceso de ensamblaje para confirmar tolerancias y mantener o mejorar el control de calidad.
- Instalación, alineación y mantenimiento de máquinas: asegúrese de que la máquina esté calibrada y monitoree las piezas mecánicas para mantenerlas dentro de las especificaciones operativas.
- Inspección y ensamblaje de piezas: genere un registro digital de datos reales (en vez de nominales) para validar la conformidad con los requisitos de calidad.
- Construcción de herramientas, matrices y moldes: haga mediciones de Exactitud volumétrica para monitorear el desgaste y garantizar la consistencia.
- Ingeniería inversa: obtenga datos precisos de mediciones digitales de piezas o ensamblajes para los que no existen modelos ni planos en CAD.
- Calibración de robots: realice calibraciones de mantenimiento de rutina in situ a los robots para garantizar que cumplan con las especificaciones y obtengan resultados uniformes.
A pesar de estas numerosas aplicaciones, algunas industrias han evitado adoptar la tecnología de laser tracker basándose en percepciones desactualizadas de lo difícil que era utilizarlos. Normalmente, la medición solía ser un trabajo sumamente manual que requería una línea de visión absoluta entre la unidad láser y el SMR; si algo se interponía entre ambos, el haz se interrumpía y la secuencia debía iniciarse de nuevo. Los operadores necesitaban una capacitación y experiencia más extensas para usar el Laser Tracker de manera eficiente.
Sin embargo, las innovaciones recientes han mitigado esta preocupación al permitir que el láser localice y se bloquee activamente en el objetivo, incluso si se interrumpe el haz de línea de visión. En consecuencia, los operadores pueden comenzar a usar esta tecnología sin necesidad de una capacitación rigurosa, y el tiempo necesario para medir objetos grandes o complicados se reduce drásticamente. Además, el uso de un accesorio como 6Probe proporciona asistencia inalámbrica y portátil al medir zonas ocultas o difíciles de alcanzar gracias a su capacidad de 6 grados de libertad (6DoF). Estas características hacen que los laser trackers sean una solución rápida, fácil de usar y apta para una gran variedad de aplicaciones.
Mantener a la comunidad surfista en su "recorrido"
Es difícil sobrestimar la relación simbiótica que comparten las máquinas CNC y los laser trackers. Por así decirlo, uno no podría existir sin el otro.
Sin embargo, es importante insistir en que, aunque la velocidad y la eficacia del diseño asistido por computadora y de la fabricación sustractiva asistida por computadora se acumularán con el tiempo, ninguno de esos ahorros se materializará (o se materializarán a un ritmo mucho más lento) si el equipo encargado de diseñar el producto en cuestión (cualquier producto, ya sean tablas de surf o veleros) fracasa rotundamente o no cumple su promesa de generar una medición de precisión de producción en masa.
Para expresar la importancia de los rastreadores láser en lenguaje surfista, el legendario surfista y octogenario diseñador de tablas de surf Skip Frye quizá lo haya dicho mejor: "Para mí, el surf es como tocar música. Tocas diferentes melodías con diferentes tablas".
Para extender al máximo la analogía de Skip, los laser trackers serían las herramientas de medición de precisión con las que se "afinan" esas tablas de surf para alcanzar las notas más perfectas.
Así que este año, cuando la cuenca atlántica vuelva a cobrar vida y las tormentas tropicales empiecen a agitar sus aguas convirtiéndolas en "bombas" de 3, 6 y 9 metros, piense que es el laser tracker (y no solo la máquina CNC) el que merece gran parte del mérito detrás de escena.
Impresionante, ¿no?