Control dimensional de aeronaves con sistemas láser escáner

Abstract

[ES] La modelización 3D es una técnica en auge en ámbitos de ingeniería, puesto que permite trabajar con modelos más realistas que los típicamente bidimensionales. Para obtener estos modelos, es necesario el uso de determinadas herramientas, una de las cuales, muy potente, es el escaneado por láser. Habitualmente, este tipo de técnicas están dedicadas a aplicaciones topográficas, pero su uso se está generalizando cada vez más a otras ramas debido a sus múltiples ventajas, entre las que se cuentan su elevada precisión y su velocidad. Una aplicación alternativa es el campo de la aeronáutica, donde la tecnología de láser escáner puede ser de utilidad para llevar a cabo un control dimensional de las piezas fabricadas, cuya precisión es determinante. Con este fin, se realiza el presente proyecto, en el que se utiliza la tecnología de escáner por láser para realizar el levantamiento del Mirage F1. Este proceso se lleva a cabo con la ayuda de dos equipos diferentes, uno de 2007 (ScanStation 2) y otro de 2014 (ScanStation P40) Puesto que el objeto a escanear es de gran tamaño, no bastará con un solo escaneo para abarcarlo por completo. Así pues, se debe llevar a cabo un proceso de planificación para determinar cuántos escaneos son necesarios y desde qué lugares. Se inicia después el trabajo de campo, procediendo realizar el levantamiento y se encontrará aquí la primera ventaja del escáner más moderno sobre el antiguo: la velocidad de escaneo, hasta 20 veces superior, permite acortar mucho los tiempos de trabajo. Los escáneres no escanean un continuo, sino un conjunto de puntos, cuya densidad dependerá de la resolución requerida, y almacenan sus coordenadas espaciales. Finalizado el proceso de toma de datos, se tienen por tanto diversas nubes de puntos, y se procede a su procesado informático. El primer paso es aunar todos los escaneos en uno solo, unificándolos para obtener el Mirage F1 completo. Esta fase se denomina registro, y se lleva a cabo con el software Cyclone. A continuación, se realiza un proceso de filtrado en el que se elimina la información sobrante, como todo el entorno de la aeronave. También se aplican filtros para eliminar parcialmente el ruido procedente de la dispersión de las medidas. Finalmente, se malla la nube de puntos con la ayuda del programa 3DReshaper y se trabaja sobre la malla obtenida para mejorarla, aplicando herramientas de rellenado de huecos y de suavizado. Por último, puesto que se ha escaneado con dos equipos diferentes, resulta interesante realizar una comparativa entre ellos en términos de precisión. Para ello, se toman medidas de ambos modelos y se comparan con las de la aeronave. De este estudio se extrae que, como cabe esperar debido a su modernidad, el ScanStation P40 es capaz de ofrecer una precisión superior al ScanStation 2.