Pruebas de vibración en motores de aspiradoras

Pruebas de vibración en motores de aspiradoras
martes, marzo 01, 2016

pruebas-a-motores-devibraciónPara conseguir resultados significativos en la producción y minimizar los rechazos falsos, es importante encontrar puntos de medición adecuados. Pero, ¿qué herramientas podemos usar para definirlos? ¿Cómo podemos minimizar gastos en la prueba y aumentar la reproducibilidad al mismo tiempo? Vorwerk encontró la solución y te la compartimos en este artículo.

 

 

Alguna vez te has preguntado qué criterios toman en cuenta los clientes cuando compran algún electrodoméstico. Pues bien, la acústica y el tiempo de vida son dos de los criterios más importantes que los clientes valoran al momento de adquirir alguno de estos productos.

Tomando en cuenta estos datos, la empresa de electrodomésticos Vorwerk lleva a cabo una prueba final durante la etapa de producción a todos los motores de sus aspiradoras (imagen 1).

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Imagen 1: Motor de aspiradora

Esta prueba se lleva a cabo usando tres vibrómetros láser que miden la vibración en tres ubicaciones características del motor. Al comparar los espectros medidos con el espectro de referencia se toma una decisión de Pasa/No pasa.

Para conseguir resultados significativos en la producción y minimizar los rechazos falsos, es importante encontrar puntos de medición adecuados, para poder identificar estos puntos los motores que han sido optimizados durante la fase de desarrollo respecto a su comportamiento de vibración, son medidos con un vibrómetro de escaneo láser que determina y permite visualizar las formas operacionales de deflexión (imagen 2).

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Imagen 2: Forma de deflexión operacional

Con el fin de considerar las variaciones entre los motores, se tomó la decisión de medir una serie de 9 motores y como se debía determinar el perfil de vibración alrededor de toda la periferia así como en la dirección axial de la parte frontal de cada motor, se optó por utilizar la estación de prueba estructural RoboVib que es particularmente ideal para esta tarea.

Como los motores son geométricamente idénticos, la geometría, el programa del robot y otras configuraciones solo debían ajustarse una vez; después de eso todos los motores podían ponerse a prueba con la misma configuración, reduciendo los costos y aumentando la reproducibilidad (imagen 3).

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Imagen 3: Medición de vibraciones en un motor de aspiradora

Secuencia de la medición

Después de montar y posicionar los motores en una base de montaje, se define el programa del robot. Este programa contiene varias posiciones del robot, desde donde es posible alcanzar todos los puntos o superficies que deben ser medidas por el vibrómetro láser (imagen 5).

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Imagen 5: Rayo de medición del vibrómetro láser

Debido a que se medirán varios motores de manera consecutiva, la base de montaje está diseñada para un rápido cambio de motor en una posición lo más idéntica posible. Después de definir el programa del robot, se mide la geometría del motor en los puntos de medición designados. Para hacer esto, el robot se mueve en cada posición de medición.

Considerando que los motores son relativamente pequeños (80 mm) se usó la función “triangulación de video” para obtener una alta exactitud. Esta función se usa para optimizar las mediciones geométricas y las superposiciones del láser. Después de haber iniciado la medición en el primer punto de escaneo, la posición del láser es optimizada para que de esa manera los tres rayos láser estén perfectamente superpuestos.

Posteriormente, se determinan las coordenadas 3D con una triangulación y una actualización de la geometría y se escanea la superficie de cada posición del robot, tanto las mediciones de vibración como la geometría están disponibles para todos los puntos de medición y la geometría es importada para usarse con los demás motores.

Ya que la medición se puede repetir tan fácilmente, fue posible medir 12 motores en 3 días en lugar de 9 motores, que fue la cantidad planeada al inicio. Sin el robot de medición las mediciones en alta resolución durante la fase de desarrollo hubieran durado al menos dos días completos para cada motor, incluyendo el tiempo de preparación.

En este caso, el uso del RoboVib permitió aumentar la eficiencia de la prueba, con estos datos de medición Vorwerk puede definir puntos de medición adecuados para todas las pruebas finales de los motores, como se mencionó al principio Vorwerk también hace uso de vibrómetros láser para sus procesos de control de calidad en banco de pruebas, de esa manera los motores pueden ser inspeccionados y clasificados sin contacto.

RoboVib, estación de pruebas estructurales – Especificaciones →

Conclusión

Para preparar parámetros de vibración 100 % adecuados es esencial tener una comprensión precisa del comportamiento de vibración general de un componente y por supuesto, el indicador de error en el espectro de vibración.

Las mediciones sin contacto que describimos en este artículo son muy eficientes tanto para la identificación de puntos de medición como para su uso en el banco de pruebas.

La calificación de una serie de piezas, considerando la dispersión se puede llevar a cabo en un menor tiempo usando el método automatizado del RoboVib y además, se puede realizar con una alta reproducibilidad.

El sistema solo necesita llevar a cabo un procedimiento de aprendizaje para proporcionar una alta resolución de las formas de operación de vibración para las demás series.

El resultado final del proceso son motores de aspiradoras de alta calidad y por consecuencias muchos clientes satisfechos.

 

Referencia: Revista InFocus Issue 01 – 2012 Pág. 12-13 “Keep On Optimizing!” Autor: Dr. Roland Kraus, Research + Development / Dept. TEP Vorwerk Elektrowerke [documento en línea: http://www.texasacoustics.org/wp-content/uploads/2015/08/Polytec-In-Focus-Magazine-1-2012.pdf acceso: abril 2016]

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