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AIRBUS A380: “Posizionamento automatico degli angoli” con il sistema di misura V-STARS.

“Posizionarlo nel modo giusto la prima volta” questa è la preoccupazione principale dei tecnici e degli ingegneri di Airbus, a Tolosa, responsabili dell'assemblaggio del più grande aereo mai costruito – l'Airbus A380.

Una fase critica e importante nell'assemblaggio di questo “gigante del cielo” è il congiungimento delle ali alla fusoliera. Questa delicata operazione richiede una grande progettazione e molta esperienza. Forse la parte più significativa di questa fase è la fabbricazione dei pezzi di raccordo degli angoli. Questi raccordi sono parti complesse che devono conformarsi a diverse superfici dalla forma libera e devono essere costruite nel modo più vicino possibile alle parti esistenti in modo da ottimizzare l'integrità dell'interfaccia compresa tra l'ala e la fusoliera.

In questo caso le parti dell'angolo devono adattarsi con precisione all'aereo senza influire sul rapporto tra l'ala e la fusoliera. In altre parole, ciascun aereo ha i suoi unici raccordi degli angoli che devono essere fabbricati in breve tempo. Ci sono undici parti in ciascun lato dell'aereo (ventidue parti per aereo). Poichè si devono fabbricare tante parti in modo veloce, viene adottata una tecnica d'ingegneria inversa molto precisa e veloce per la fabbricazione di ciascun angolo femmina (angolo concavo) al fine di riuscire a procedere alla fabbricazione dei raccordi d'angolo collegati entro il periodo di tempo richiesto.

Ventidue containers o celle devono essere misurati allo scopo di facilitare la lavorazione a macchina e l'assemblaggio delle corrispondenti parti interne di ciascun cella. L'intera messa a punto – la misurazione 3D, il disegno delle parti dell'angolo, la programmazione del percorso degli utensili a cinque assi e l'adattamento delle parti, deve avvenire in meno di trentatré ore.

Per adempiere a questi requisiti, Airbus ha scelto un sistema di misurazione 3D fotogrammetrico, chiamato V-STARS per eseguire la misurazione ad ingegneria inversa di parecchie di queste celle. Questa scelta è stata facile per Airbus in quanto il sistema V-STARS ha fornito l'accuratezza richiesta, la velocità di raccolta dei dati, la facilità d'uso e di trasporto dello strumento di misurazione (la macchina fotografica INCA3 con WIFI) che è stato utilizzato dal personale addetto alla fabbricazione dentro la stessa ala.

Queste caratteristiche del sistema di misurazione hanno consentito di superare gli ostacoli causati dal dover lavorare in un ambiente ristretto nel quale sono presenti la vibrazione e la variazione di temperatura a seguito delle attività di fabbricazione in fase di svolgimento. La macchina fotografica INCA3 deve essere in grado di lavorare in un ambiente dove si svolgono operazioni di perforatura con il trapano e di lubrificazione. C'è inoltre da tenere presente che non è possibile fermare altre attività di assemblaggio per svolgere queste operazioni di misura. Poiché sono presenti liquidi per la pulizia, il sistema di misura non deve far correre il rischio di accensioni con fiamma.

Il seguente diagramma mostra le fasi principali di questa operazione di assemblaggio delle parti degli angoli.

Il seguente diagramma mostra le fasi principali di questa operazione di assemblaggio delle parti degli angoli.

Questo sistema chiavi in mano include il sistema di misura V-STARS di ultima generazione che utilizza la macchina digitale fotogrammetrica INCA3 prodotta da Geodetic Systems Inc. (GSI). Il partner di GSI per la distribuzione in Francia e in Belgio, Gèodesie Maintenance Services www.geodesie-maintenance.com (GMS), ha progettato degli indicatori retro riflettenti adattati che rendono la messa a punto molto più facile (vedi foto allegata: un operatore addetto alla misura dentro l'ala dell'Airbus A380). Dal catalogo fotografico di Airbus.

un operatore addetto alla misura dentro l'ala dell'Airbus A380.

Questi indicatori possono essere applicati alle superfici per essere misurati velocemente. Ciò rende possibile
l'esecuzione della fase operativa e della raccolta dei dati in pochi minuti. Il successivo trattamento dei dati dei punti nebbia produce le informazioni necessarie per le operazioni di foratura e la lavorazione delle superfici da accoppiare nell'interfaccia compresa tra l'ala e la fusoliera.
Una fase di questa operazione di misura comprende lo scatto di venticinque-trentacinque fotografie. Poiché lo spazio di lavoro è talmente ristretto l'operatore spesso non può posizionare l'occhio dietro il mirino della macchina fotografica. INCA3 risolve questo problema fornendo due laser per la mira. L'operatore deve solo premere un tasto per vedere dove la camera è mirata. Non appena le immagini vengono acquisite, sono trasmesse tramite una rete Ethernet a un computer portatile posto al di fuori dell'area di lavoro.

Punti misurati a 3D e riconosciuti dal sistema V-Stars.

Punti misurati a 3D e riconosciuti dal sistema V-Stars (catalogo fotografico Airbus).

Gli ingegneri e i tecnici di Airbus a Tolosa hanno perfezionato questa interfaccia tra l'Uomo e la Macchina, che fornisce l'automazione e una gestione coerente dell'intera procedura. La sfida è stata vinta.

Il successo di questo sforzo comune tra la squadra V-STARS e Airbus ha reso possibile l'implementazione dello stesso sistema anche negli altre due modelli Airbus, A340 e A320.

La macchina fotografica INCA3.

La macchina fotografica INCA3, specificatamente progettata e costruita da GSI per eseguire misure 3D di elevata accuratezza, abbina un sensore CCD di risoluzione estremamente alta a un computer industriale di bordo per eseguire misure in condizioni aspre e in ambienti instabili. Per garantire tale prestazioni GSI ha inserito dentro la macchina fotografica non solo un dispositivo di stabilità opto-meccanica ineguagliabile ma anche altre caratteristiche come un selettore di segnale integrato, o un collegamento senza fili (WIFI) dopo la compressione di una tipica immagine con proporzioni 10 a 1.

L'ambiente dalle dimensioni ristrette in cui viene eseguita la misurazione delle parti degli angoli degli Airbus è interessante per il sistema V-STARS. Ma la macchina fotografica INCA3 è anche particolarmente adatta per la misurazione sul posto di grandi oggetti in quanto non c'è alcuna restrizione sulle parti da misurare. Ciò rende possibile l'utilizzo dei sistemi V-STARS anche in altri settori come quello dell'Aeronautica, dello Spazio, delle Automobili, della costruzione delle Navi, della generazione di potenza, dell'industria pesante, ecc.

Una volta che la macchina INCA3 ha catturato una foto (sia con un'operazione a mano che con controllo remoto), il software V- STARS brevettato dalla società GSI automaticamente esegue un'ispezione delle immagini digitali collegate ed estrae i dati 3D richiesti. Questa operazione è interamente automatica. I punti misurati possono quindi essere comparati alle loro larghezze nominali (sia punto per punto o tramite comparazione ai relativi file CAD) o alle misure precedenti (studi di ripetibilità o di capacità).

INCA3 :

La macchina fotografica INCA3.

Cos'è la Metrologia? Cos'è la Fotogrammetria?

La scienza di misura è conosciuta come metrologia. Ingegneri, produttori industriali, scienziati e tecnici per il controllo di qualità utilizzano le tecnologie di misura nelle loro uniche discipline.

La Fotogrammetria è una tecnica di misura con coordinate a tre dimensioni che si avvale di fotografie come il mezzo fondamentale per la metrologia. La società GSI offre sul mercato la linea di prodotti più completa nel campo dell'industria fotogrammetrica.

La società Geodetic Systems, Inc.

Geodetic Systems, Inc. (GSI, www.geodetic.com) è un fornitore internazionale di soluzioni fotogrammetriche per l'industria metrologica. GSI sviluppa e commercializza la famiglia dei sistemi di misura V-STARS per gli utilizzatori che operano nel campo della misura e dell'ispezione in diverse industrie come quella aerospaziale, automobilistica, navale e nucleare. La macchina INCA3, fiore all'occhiello della società, è una macchina fotogrammetrica all'avanguardia con molte caratteristiche progressive. GSI distribuisce i suoi prodotti attraverso un network mondiale di partners industriali. I sistemi V-STARS e le macchine INCA3 sono distribuite in Europa da NTI.

Per ulteriori informazioni contattare:

  NTI 
           
Sig. Nicolas Tanala (V-STARS European Business Manager)
            32 route de Seichebrières
            45530 Vitry Aux Loges /  France
            Tél. +33 (0) 2 38 59 30 51 / Fax: + 33 (0) 2 38 59 30 9
            Tél. portable : +33 (0) 6 83 70 89 79
   
         E-mail : nicolas.tanala@v-stars3d.com,      website:  www.nti-measure.com

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INCA3, V-STARS, Picture Perfect Measurements sono marchi di fabbrica o marchi registrati di Geodetic Services, Inc. Tutti gli altri marchi o nomi di prodotti sono marchi di fabbrica o marchi registrati dei rispettivi proprietari.

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