Diseño de un sistema termográfico en una máquina híbrida (DE-LB/M+CNC)

Abstract

[ES] En el presente trabajo de fin de grado, se requiere realizar el diseño de un sistema de seguimiento y monitorización de temperaturas superficiales mediante el uso de cámaras termográficas a una máquina híbrida. Dicha máquina se compone de una parte de fabricación sustractiva mediante un banco de mecanizado, y una parte de fabricación aditiva, con el uso de deposición de energía directa basada en láser. Para la integración del sistema se tendrá en cuenta el posicionamiento más óptimo de visión, así como también soportes o estructuras necesarias para el anclaje de los sistemas termográficos. En cuanto a la calibración de las cámaras se utilizarán sensores de medidas reales como sondas de contacto (pt100) o pirómetros, para poder adaptar el visor a la reflectividad del material y obtener el valor real de la temperatura en la superficie. Se hará uso de las tecnologías de fabricación aditiva para la obtención de piezas que ayuden a la sujeción de cámaras o sensores, con el consiguiente incremento del ahorro de materiales y de costes. Por otro lado, se optimizará el diseño de los soportes para mejorar su eficiencia y rentabilidad. Este trabajo de fin de grado incluirá una memoria, donde teniendo en cuenta la dimensiones internas de la máquina, se recopila el estudio del posicionamiento de los sensores, la incorporación de sistemas de limpieza mediante aire comprimido de las lentes de la cámara, el diseño y la fabricación de soportes y estructuras, y la calibración del sistema termográfico. Además de un presupuesto de inversión para la realización del estudio.

[EN] In this final degree project, the design of a system for tracking and monitoring surface temperatures through the use of thermographic cameras on a hybrid machine is required. This machine is composed of a subtractive manufacturing part by means of a machining bench, and an additive manufacturing part, with the use of laser-based direct energy deposition. For the integration of the system, the most optimal vision positioning will be taken into account, as well as the necessary supports or structures for anchoring the thermographic systems. As for the calibration of the cameras, real measurement sensors such as contact probes (pt100) or pyrometers will be used, in order to adapt the viewer to the reflectivity of the material and obtain the real value of the temperature on the surface. Additive manufacturing technologies will be used to obtain parts that help to hold cameras or sensors, with the consequent increase in material and cost savings. On the other hand, the design of the supports will be optimised to improve their efficiency and profitability. This final degree project will include a report, where, taking into account the internal dimensions of the machine, the study of the positioning of the sensors, the incorporation of compressed air cleaning systems for the camera lenses, the design and manufacture of supports and structures, and the calibration of the thermographic system will be compiled. In addition to an investment budget for carrying out the study.

[CA] En el present treball de fi de grau, es requereix realitzar el disseny d'un sistema de seguiment i monitoratge de temperatures superficials mitjançant l'ús de càmera termogràfiques a una màquina híbrida. Aquesta màquina es compon d'una part de fabricació sustractiva mitjançant un banc de mecanitzat, i una part de fabricació additiva, amb l'ús de deposició d'energia directa basada en làser. Per a la integració del sistema es tindrà en compte el posicionament més òptim de visió, així com també suports o estructures necessàries per a l'ancoratge dels sistemes termogràfics. Quant al calibratge de les càmeres s'utilitzaran sensors de mesures reals com a sondes de contacte (*pt100) o piròmetres, per a poder adaptar el visor a la reflectivitat del material i obtindre el valor real de la temperatura en la superfície. Es farà ús de les tecnologies de fabricació additiva per a l'obtenció de peces que ajuden a la subjecció de càmeres o sensors, amb el consegüent increment de l'estalvi de materials i de costos. D'altra banda, s'optimitzarà el disseny dels suports per a millorar la seua eficiència i rendibilitat. Aquest treball de fi de grau inclourà una memòria, on tenint en compte la dimensions internes de la màquina, es recopila l'estudi del posicionament dels sensors, la incorporació de sistemes de neteja mitjançant aire comprimit de les lents de la càmera, el disseny i la fabricació de suports i estructures, i el calibratge del sistema termogràfic. A més d'un pressupost d'inversió per a la realització de l'estudi.