MEDICIÓN DE TUBOS ES

MEDICIÓN SIN CONTACTO PARA LA PRODUCCIÓN DE TUBOS

MEJORA DE LA CALIDAD A TRAVÉS DE LA MEDICIÓN DIMENSIONAL

SOLUCIONES DE MEDICIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DE TUBOS

LAP GmbH cuenta con más de 25 años de especialización en el desarrollo, fabricación, instalación y puesta en marcha de sistemas láser para la medición dimensional de materias primas y productos acabados en los sectores del metal y el acero. Prácticamente todos los componentes, en especial los sensores, son de fabricación propia, procedentes de las instalaciones de Lueneburg (Alemania). Desde el año 2000, la demanda de tolerancias más estrictas y una mejor gestión, comprobación y verificación de la calidad no deja de aumentar entre los clientes finales. La respuesta de los fabricantes de tubos es la inversión en metrología de alta tecnología. En este sentido, LAP ofrece aplicaciones o sistemas integrados. Los sistemas ópticos de medición sin contacto satisfacen las demandas existentes tanto para tubos sin soldadura como para tubos soldados.

tubos circulares edificación con acero tubos cuadrados tecnología de extracción tuberías presurizadas ingeniería mecánica conducciones fabricación de vehículos tuberías construcción naval tubos de calderas fabricación de calderas tubos estructurales servicios públicos tubos de ejes industria química tubos de cojinetes industria alimentaria

LAP cuenta con muchos años de experiencia en la integración de aplicaciones ópticas de medición dimensional para productos largos y planos. Ya en 1997, LAP instaló un sistema de medición de diámetro en dos ejes para tubos sujetos a temperaturas superiores a 1200 °C en Vallourec & Mannesmann Dusseldorf Rath, en el tren de laminación en caliente de paso de peregrino más antiguo del mundo. En la actualidad, los sistemas LAP de medición en 3 ejes con algoritmos de evaluación patentados son herramientas estándar en los laminadores de reducción por estirado actuales. Si desea capturar perfiles completos de tubos circulares, cuadrados o perfilados laminados en frío o caliente en cada tubo individual, LAP ofrece un sistema de medición de sección de luz de última tecnología. Este nuevo sistema es extremadamente versátil tanto para la optimización de procesos productivos como para la verificación de las dimensiones finales.

Ventajas de utilizar los

SISTEMAS DE MEDICIÓN LÁSER LAP: MÁS DE 25 AÑOS DE EXPERIENCIA

LAP cuenta con muchos años de experiencia en el desarrollo, lanzamiento al mercado e implementación de varios cientos de aplicaciones de medición en los sectores del metal y del acero de todo el mundo. PROVEEDOR INTEGRAL

Desde el diseño hasta la puesta en marcha, hardware, software y mantenimiento inclusive. Para todos los valores medidos cuenta con un único socio: LAP TECNOLOGÍA PATENTADA

Evaluación en línea exclusiva de la ovalidad y del diámetro exterior en tres puntos de tubos laminados en un laminador trío mediante el uso de algoritmos patentados. FABRICADO EN ALEMANIA

Fabricación y preinspección en Alemania según las normas alemanas de calidad. LA CLAVE DE SU ÉXITO

Incremente la eficiencia operativa global a través de una mayor calidad, menos recortes, una mayor productividad y una documentación coherente.

MÁS DE 200 SISTEMAS LAP ESTÁN FUNCIONANDO SATISFACTORIAMENTE EN TODO EL MUNDO VALLOUREC & MANNESMANN, FRANCIA PLANTA DE DEVILLE LES ROUEN Aplicación de medición combinada que permite capturar el diámetro exterior en dos ejes directamente en la salida del punzón y medir la longitud de los tubos en el transporte lateral posterior mediante cámaras CCD. Ambas mediciones aprovechan la emisión térmica del tubo. Dos cámaras CCD, instaladas formando un ángulo de 90° entre sí, miden el diámetro exterior y la ovalidad del hueco. El error de paralaje se compensa automáticamente. Otras dos cámaras CCD capturan la longitud del hueco. Los valores dimensionales del hueco se utilizan para la optimización de procesos en el siguiente laminador cerrado sobre mandril.

BENTELER STAHLROHR, ALEMANIA PLANTA DE DINSLAKEN A principios de 2009, en la planta de Dinslaken de Benteler Stahlrohr GmbH, se instaló un equipo LAP RDMS 250-3 oscilante en la salida del laminador de reducción por estirado. El RDMS 250-3 oscilante con evaluación patentada en tres puntos es un sistema de medición de precisión para el diámetro exterior y la ovalidad de tubos sin soldadura laminados en un laminador trío. Gracias al uso de tres micrómetros de barrido láser METIS situados formando un ángulo de 120° entre sí y al algoritmo patentado de evaluación en tres puntos, el sistema no sólo mide el diámetro exterior, sino que también captura los errores de ovalidad típicos provocados por los laminadores trío. Un pirómetro incluido en la carcasa del RDMS mide la temperatura del tubo para calcular las dimensiones definitivas del tubo en frío en el software del sistema.

TATA TUBES, GRAN BRETAÑA PLANTA DEL LAMINADOR DE 42" DE HARTLEPOOL En el laminador de 42" que TATA Tubes tiene en Hartlepool se fabrican tubos soldados longitudinales con un diámetro exterior de hasta 42". Después del achaflanado, los tubos llegan a la inspección final. En la mesa de rodillos de entrada, LAP ha instalado dos robots industriales para medir diversas formas y dimensiones en ambos extremos de los tubos. La colaboración con TATA ha permitido integrar el proceso de medición totalmente automatizado en el control de procesos. Los valores siguientes se capturan secuencialmente en ambos extremos de los tubos: Diámetro interior y exterior a lo largo de la circunferencia de los tubos Espesor de la pared Ovalidad Forma y espesor de la costura de soldadura Ángulo de los chaflanes Rectangularidad de los extremos de los tubos del cuerpo

TUBOS SIN SOLDADURA

TUBOS SOLDADOS

APLICACIONES PARA LAMINADORES DE PASO DE PEREGRINO

APLICACIONES PARA SOLDADURA DE TUBOS HELICOIDALES

APLICACIONES PARA TUBOS CIRCULARES SOLDADOS LONGITUDINALMENTE

APLICACIONES PARA TUBOS RECTANGULARES SOLDADOS LONGITUDINALMENTE

ANTES DEL LAMINADOR DE PASO DE PEREGRINO: Longitud y diámetro del hueco Comprobación del diámetro del punzón

DESENROLLADO: Ancho de la banda y posición centrada Espesor de la banda

DESENROLLADO: Ancho de la banda y posición centrada Espesor de la banda

DESENROLLADO: Ancho de la banda y posición centrada Espesor de la banda

TRAS EL LAMINADOR DE PASO DE PEREGRINO: Diámetro exterior, ovalidad Detección de la cabeza del punzón Longitud final tras el corte en caliente TRAS EL LAMINADOR REDUCTOR: Diámetro exterior, ovalidad Contorno exterior

APLICACIONES PARA LAMINADOR CERRADO SOBRE MANDRIL TRAS EL HORNO: Longitud del hueco TRAS EL PUNZÓN: Diámetro exterior y longitud del hueco TRAS LA CAJA DE LAMINADOR CERRADO SOBRE MANDRIL: Diámetro exterior y ovalidad

APLICACIONES PARA LAMINADORES DE REDUCCIÓN POR ESTIRADO TRAS LA CAJA DE ACABADO: Diámetro exterior y ovalidad

ANTES DE LA DESBARBADORA: Posición centrada TRAS LA DESBARBADORA: Forma de la arista (ambos lados) ESFEROIDIZACIÓN, TRAS LA POSICIÓN DE SOLDADURA: Diámetro exterior, ovalidad Contorno exterior TRAS EL ACABADO (INSPECCIÓN FINAL): Ambos extremos: diámetro interior/ exterior, rectangularidad, ángulos de chaflanes Parte central: diámetro exterior, ovalidad Longitud Rectilineidad

ANTES DE LA DESBARBADORA: Posición centrada TRAS LA CONFORMACIÓN Y LA SOLDADURA LONGITUDINAL: Longitud (optimización del corte en sierras pendulares) Diámetro exterior y ovalidad ANTES DEL EXTENSOR: Rectilineidad DESPUÉS DEL EXTENSOR: Rectilineidad Contorno del diámetro exterior en ambos extremos del tubo (inspección de los resultados del extensor) TRAS EL ACABADO (INSPECCIÓN FINAL): Ambos extremos: contorno interior/ exterior, rectangularidad, ángulos de chaflanes, perfil de espesor de la costura de soldadura Parte central: diámetro exterior, ovalidad Longitud

ANTES DE LA DESBARBADORA: Posición centrada

TRAS LA CONFORMACIÓN Y LA SOLDADURA LONGITUDINAL: Longitud (optimización del corte en sierras pendulares) Contorno exterior a lo largo del tubo, anchura y espesor, convexidad/concavidad, deformación romboidal, rectangularidad, radio de la arista TRAS EL ACABADO (INSPECCIÓN FINAL): Longitud

ESPESOR ANCHURA LONGITUD

HO

R HO

R DO R A IN DO M A A L ON ORNO Z H PUN

HO

ON AL C RA SPIR U D E DA A E N L SO TUR S CO

RNO

O RN

DE INO R DO EGR A IN PER M L A O DE S PA

NO

A ERR

DO

RC L O D RI A N I AND M A L RE M B SO

D IRA

O

N INA O A C ITUD R DU ONG A D L L SO TURA S CO

DE EST R DO POR A OR N D I N NA OR I L AM CCIÓ U L AMIBRAD D E R L CA

L CONTORNO EXTERIOR

45° F

AJ

DE TO O H IEN C E L IAM FR N E

TR

AT A

M

IEN

T

ÉR T O

CO I M

DIÁMETRO EXTERIOR

ase

I

P NS

EC

CIÓ

N

FIN

AL

RECTILINEIDAD

TE S U

INSPECCIÓN DEL EXTREMO DEL TUBO

MEDICIÓN DE LA ANCHURA MEDICIÓN DE LA ANCHURA UTILIZANDO TRIANGULACIÓN LÁSER La anchura también se puede medir utilizando dos sensores de triangulación láser. El método de la sustracción permite que el objeto tenga diferentes espesores o que se encuentre en diferentes posiciones entre los sensores sin que ello afecte a los resultados de la medición.

MEDICIÓN DEL ESPESOR SENSOR DE TRIANGULACIÓN: ANTARIS BAND

MEDICIÓN DEL ESPESOR DE LA BANDA UTILIZANDO LA TRIANGULACIÓN LÁSER

Distance Sensor d1 D

A

d2

Distance Sensor

PRINCIPIO: DOS SENSORES, OPUESTOS ENTRE SÍ, CON UNA DISTANCIA (A) DEFINIDA, CADA UNO DETECTA LA DISTANCIA HASTA LA SUPERFICIE (d1, d2). EL ESPESOR SE CALCULA MEDIANTE SUSTRACCIÓN (D=A-d1-d2).

El método más sencillo para la medición del espesor sin contacto es la triangulación láser. En función del lugar y de las condiciones ambientales, puede utilizar dos sensores opuestos en un bastidor en forma de O o en un bastidor en forma de C. Los sensores se protegen contra la humedad, la suciedad y la temperatura mediante carcasas o bastidores con purga de aire.

PRINCIPIO: BÁSICAMENTE, LA MEDICIÓN DE LA ANCHURA FUNCIONA COMO LA MEDICIÓN DEL ESPESOR. COMO RESULTA DIFÍCIL COLOCAR UN PUNTO SOBRE UNA ARISTA Y UN POCO DE MOVIMIENTO HACIA ARRIBA O HACIA ABAJO PUEDE HACER QUE EL SENSOR PIERDA DICHA ARISTA, ANTARIS BAND UTILIZA UNA LÍNEA CORTA SITUADA PERPENDICULARMENTE RESPECTO A LA ARISTA. PARA DETECTARSE LA ARISTA, ESTA SIMPLEMENTE DEBE ENCONTRARSE DENTRO DEL RANGO DE LA LÍNEA.

Cámara

MEDICIÓN DE LA ANCHURA UTILIZANDO RETROILUMINACIÓN Y CÁMARA PRINCIPIO: UNA FUENTE DE LUZ LARGA EMITE UNA BANDA DE LUZ QUE DETECTA UNA CÁMARA. CUALQUIER OBJETO QUE CRUCE LA LUZ CREA UNA SOMBRA QUE LA CÁMARA GRABA. PARA UNA DISTANCIA FIJA, LA ANCHURA PUEDE CALCULARSE EN RELACIÓN A LOS VALORES DE CALIBRACIÓN.

Retroiluminación

SENSORES DE TRIANGULACIÓN: ATLAS, POLARIS, ANTARIS, CALIX

MEDICIÓN DE LA ANCHURA UTILIZANDO SECCIÓN DE LUZ

MEDICIÓN DE LA LONGITUD MEDICIÓN DE LA LONGITUD UTILIZANDO LÁSER DOPPLER Los sensores láser doppler pueden medir incluso la longitud de superficies calientes sin contacto. Además, también pueden protegerse con una carcasa adecuada que cuenta con purga de aire.

SENSOR LÁSER DOPPLER

PRINCIPIO: SOBRE LA SUPERFICIE EN MOVIMIENTO SE PROYECTA UN PUNTO LÁSER. EN FUNCIÓN DE LA REFLEXIÓN HACIA O CONTRA EL SENTIDO DEL MOVIMIENTO, EL HAZ REFLEJADO POSEE UNA SINCRONIZACIÓN DIFERENTE. UTILIZANDO ESTA DIFERENCIA DE SINCRONIZACIÓN, PUEDE CALCULARSE LA VELOCIDAD Y, DURANTE UN CIERTO PERIODO, LA LONGITUD.

Vista de cámara

Los sensores de sección de luz pueden hacer mucho más que medir la anchura. Debido a ello, se utilizan normalmente cuando se deben recopilar más valores dimensionales. PRINCIPIO: UNA CÁMARA DETECTA LA LÍNEA LÁSER EMITIDA POR EL SENSOR. EL PLANO DE LA LÍNEA LÁSER ES PERPENDICULAR AL SENTIDO DE TRANSPORTE DE LOS OBJETOS QUE SE VAN A MEDIR. SI UN OBJETO CRUZA EL PLANO, LA LÍNEA LÁSER SIGUE EL CONTORNO DE SU SUPERFICIE. ASÍ, LA CÁMARA REGISTRA LAS ARISTAS Y EL PERFIL DE LA SUPERFICIE.

SENSORES DE SECCIÓN DE LUZ: OPTARIS M

MEDICIÓN DEL DIÁMETRO EXTERIOR DE TUBOS UTILIZANDO RETROILUMINACIÓN Y CÁMARA

Cámara

PRINCIPIO: UNA FUENTE DE LUZ LARGA EMITE UNA BANDA DE LUZ QUE DETECTA UNA CÁMARA. CUALQUIER TUBO QUE CRUCE LA LUZ CREA UNA SOMBRA QUE LA CÁMARA GRABA. PARA UNA DISTANCIA FIJA, EL DIÁMETRO PUEDE CALCULARSE EN RELACIÓN A LOS VALORES DE CALIBRACIÓN. UTILIZANDO DOS SISTEMAS PERPENDICULARES, SE PUEDE COMPENSAR AUTOMÁTICAMENTE EL ERROR DE PARALAJE Y SE PUEDE CALCULAR LA OVALIDAD.

DIÁMETRO EXTERIOR Retroiluminación

MEDICIÓN DEL DIÁMETRO EXTERIOR DE TUBOS UTILIZANDO MICRÓMETROS DE BARRIDO LÁSER

Sender

Sender

Sender

Sender

Empfänger

Empfänger

Sender

Empfänger

Empfänger

El micrómetro de barrido láser está formado por un emisor y un receptor. Los sensores METIS de LAP utilizan un plano de luz generado por un haz láser, el cual es desviado por un prisma giratorio y dirigido por una lente. En el receptor, el láser se enfoca sobre un diodo. Para cada pasada, el láser requiere un intervalo de tiempo fijo. Si hay algún objeto en el plano láser, el receptor queda en la sombra durante un cierto tiempo. Este tiempo es proporcional a la dimensión del objeto.

Sender

Sender

Sender

Sender

Empfänger

Empfänger

Empfänger

Empfänger

Sender

Sender

Empfänger

Empfänger

Sender

Empfänger

MEDICIÓN DEL DIÁMETRO EXTERIOR DE TUBOS UTILIZANDO SECCIÓN DE LUZ Los sensores de sección de luz pueden hacer mucho más que medir el diámetro. Debido a ello, se utilizan normalmente cuando se deben recopilar más valores dimensionales.

Empfänger

MULTIEJES – RDMS: UN MICRÓMETRO PUEDE MEDIR UN EJE DE UN OBJETO, POR EJEMPLO, EL DIÁMETRO. PARA OBTENER LA OVALIDAD U OTROS VALORES DIMENSIONALES, SE REQUIEREN VARIOS EJES DE MEDICIÓN. ESTOS SISTEMAS MULTIEJE EN CARCASAS DE ACERO REDONDAS CONFORMAN LA SERIE RDMS DE LAP.

MICRÓMETRO DE BARRIDO LÁSER: EMISOR Y RECEPTOR METIS

Vista de cámara Emisor

Emisor

Emisor

SENSORES DE SECCIÓN DE LUZ: OPTARIS M Emisor

Receptor

Receptor

Receptor

Receptor

PRINCIPIO: UNA CÁMARA DETECTA LA LÍNEA LÁSER EMITIDA POR EL SENSOR. EL PLANO DE LA LÍNEA LÁSER ES PERPENDICULAR AL SENTIDO DE TRANSPORTE DE LOS TUBOS QUE SE VAN A MEDIR. SI UN TUBO CRUZA EL PLANO, LA LÍNEA LÁSER SIGUE EL CONTORNO DE SU SUPERFICIE. ASÍ, LA CÁMARA REGISTRA EL PERFIL DE LA SUPERFICIE EN SU ÁREA DE DETECCIÓN. PARA CUBRIR TODA LA SUPERFICIE Y EL DIÁMETRO, ES NECESARIO COLOCAR VARIOS SENSORES ALREDEDOR DEL TUBO.

CONTORNO EXTERIOR

Vista de cámara

MEDICIÓN DEL CONTORNO EXTERIOR DE TUBOS UTILIZANDO SECCIÓN DE LUZ

MEDICIÓN DEL CONTORNO EXTERIOR DE TUBOS UTILIZANDO TRIANGULACIÓN DE BARRIDO

Los sensores de sección de luz pueden mostrar todas sus prestaciones a la hora de medir el contorno. Se puede registrar y medir la superficie completa de un tubo. En función del sistema, además del diámetro, de la ovalidad y del contorno, también es posible detectar costuras de soldadura y fallos superficiales.

La configuración del escáner de triangulación láser es similar a la configuración de los sensores de sección de luz. Mientras que los últimos utilizan una línea láser permanente, el escáner de triangulación genera un punto láser que oscila perpendicularmente al tubo. Aunque no se cubre toda la superficie, sí que se determina –en función de la velocidad de transporte y de la frecuencia de barrido– una espesa malla de puntos de medición. La medición abarca el diámetro, la ovalidad y el contorno. Las costuras de soldadura se detectan a intervalos regulares. Los defectos superficiales solamente se detectan si su tamaño es mayor que la matriz de medición.

PRINCIPIO: UNA CÁMARA DETECTA LA LÍNEA LÁSER EMITIDA POR EL SENSOR. EL PLANO DE LA LÍNEA LÁSER ES PERPENDICULAR AL SENTIDO DE TRANSPORTE DE LOS TUBOS QUE SE VAN A MEDIR. SI UN TUBO CRUZA EL PLANO, LA LÍNEA LÁSER SIGUE EL CONTORNO DE SU SUPERFICIE. ASÍ, LA CÁMARA REGISTRA EL PERFIL DE LA SUPERFICIE EN SU ÁREA DE DETECCIÓN. PARA CUBRIR TODA LA SUPERFICIE Y EL DIÁMETRO, ES NECESARIO COLOCAR VARIOS SENSORES ALREDEDOR DEL TUBO.

PRINCIPIO: UN ESPEJO OSCILANTE PROYECTA UN PUNTO LÁSER SOBRE LA SUPERFICIE DE UN OBJETO. UN ESPEJO QUE OSCILA SÍNCRONAMENTE DIRIGE EL HAZ REFLEJADO HACIA UN SENSOR CCD. CONECTANDO EL ÁNGULO DE MEDICIÓN A LA DISTANCIA MEDIDA SE OBTIENE UN PERFIL LINEAL.

SENSOR DE TRIANGULACIÓN DE BARRIDO: ANTARIS SCAN

Vista de cámara

SENSORES DE SECCIÓN DE LUZ: OPTARIS M

MEDICIÓN DE LA RECTILINEIDAD UTILIZANDO SENSORES DE TRIANGULACIÓN LÁSER También se puede utilizar una cadena de sensores de desplazamiento para la medición de la rectilineidad. Como el haz láser solamente incide sobre el tubo por un lado, este se debe girar sobre su eje longitudinal para obtener todas las desviaciones.

SENSORES DE TRIANGULACIÓN: ATLAS, POLARIS, ANTARIS

MEDICIÓN DE LA RECTILINEIDAD DE TUBOS UTILIZANDO TRIANGULACIÓN DE BARRIDO

RECTILINEIDAD MEDICIÓN DE LA RECTILINEIDAD UTILIZANDO MICRÓMETROS DE BARRIDO LÁSER Para la medición de la rectilineidad se recomienda utilizar, como mínimo, tres micrómetros: uno en el centro y dos en los extremos del tubo. Para detectar las desviaciones en todas las direcciones, durante la inspección el tubo gira a lo largo de su eje longitudinal.

MICRÓMETRO DE BARRIDO LÁSER: EMISOR Y RECEPTOR METIS

La configuración del escáner de triangulación láser es similar a la configuración de los micrómetros de barrido láser. Mientras que estos últimos solamente detectan sombra en un eje, ANTARIS SCAN registra el perfil lineal completo dentro de su rango. PRINCIPIO: UN ESPEJO OSCILANTE PROYECTA UN PUNTO LÁSER SOBRE LA SUPERFICIE DE UN OBJETO. UN ESPEJO QUE OSCILA SÍNCRONAMENTE DIRIGE EL HAZ REFLEJADO HACIA UN SENSOR CCD. CONECTANDO EL ÁNGULO DE MEDICIÓN A LA DISTANCIA MEDIDA SE OBTIENE UN PERFIL LINEAL.

SENSOR DE TRIANGULACIÓN DE BARRIDO: ANTARIS SCAN

INSPECCIÓN DEL EXTREMO DEL TUBO MEDICIÓN AUTOMÁTICA DE EXTREMOS DEL TUBO Para los tubos de conexión, la correlación entre las dimensiones y la geometría en los extremos de los tubos es sumamente importante. Un robot, con un bastidor de medición en forma de C en el extremo de su brazo, recopila todos los datos relevantes. En el bastidor de medición se colocan tres sensores de triangulación y un sensor de sección de luz. Estos proporcionan los datos de medición para los diámetros exterior e interior, contornos exterior e interior, espesor de la pared, rectangularidad respecto al eje longitudinal del tubo y los ángulos de los chaflanes. El bastidor de medición se gira 360° alrededor del eje longitudinal del tubo, siguiendo la circunferencia del tubo. Gracias al punto de giro fijo, se obtiene una imagen completa de los valores medidos en relación con su ángulo.

SENSOR DE TRIANGULACIÓN: ATLAS

SENSOR DE SECCIÓN DE LUZ: OPTARIS M

CON LAP, INVIERTE EN EXPERIENCIA Y PRECISIÓN TAMBIÉN SE ADAPTA A LA PERFECCIÓN A SU SISTEMA

MANTIENE EL RUMBO EN CONDICIONES EXTREMAS

Una selección y diseño optimizados de sensores adecuados de fabricación propia, combinados con una configuración óptima del campo de medición en construcciones de bastidor de medición fabricadas internamente, garantizan la integración, tanto mecánica como eléctrica, de un sistema de medición en prácticamente cualquier ubicación de la línea de producción de tubos.

LAP proporciona soluciones para requisitos extremos. Las elevadas prestaciones que ofrecen nuestras aplicaciones son idénticas tanto a las elevadas temperaturas que se alcanzan al laminar tubos mayores (>1000 °C) como a temperaturas ambiente extremadamente bajas (