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El alumno Beñat Urtasun Marco obtuvo la calificación SOBRESALIENTE CUM LAUDE con mención Doctorado Industrial

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• Título de tesis: Contributions to induction thermography inspection and automated view planning

Tribunal:

• Presidencia: Beate Oswald-Tranta (Montanuniversität Leoben)
• Vocalía: Ángel Javier García Adeva (UPV/EHU)
• Vocalía: Alberto Tellaeche Iglesias (Universidad de Deusto)
• Vocalía: Ander Muniategui Merino (Lortek)
• Secretaría: Alberto Izaguirre Altuna (Mondragon Unibertsitatea)

Resumen:

El auge en la industria de las técnicas de inspección no destructivas y control dimensional presentan una serie de desafíos en los que se espera que estos procesos se automaticen en un período de tiempo más corto y cumplan con requisitos cada vez más exigentes.

En este contexto, las técnicas de inspección no destructiva como la termografía activa y el control dimensional total plantean una serie de problemas que complican su aplicación en contextos donde se requieren tiempos de inspección reducidos, además de que su automatización puede extenderse en el tiempo y consumir muchos recursos.

En ese sentido, la termografía por inducción es una técnica que permite realizar inspecciones de integridad superficial produciendo un calentamiento localizado en defectos superficiales y subsuperficiales, que pueden ser detectados con una cámara infrarroja. La perturbación de la difusión térmica de los defectos es sensible a la posición relativa de los sistemas de inducción convencionales, lo que puede afectar significativamente su automatización, por lo que puede ser necesario el tener que realizar varias termografías alterando la posición del sistema, alargando así los tiempos de inspección.

Por otro lado, la automatización de la inspección superficial en sí misma puede ser un aspecto que requiera expertos para la inspección de geometrías complejas, lo que conlleva cronogramas de automatización prolongados y el uso de muchos recursos.

Dado que este es un problema dual vinculado a los requisitos de la técnica de inspección y la automatización en sí misma, esta tesis aborda una serie de problemas que afectan a la termografía de inducción y la automatización procedural de la inspección dimensional.

Esta tesis aporta una serie de contribuciones en el campo de la termografía de inducción, mejorando la técnica con sistemas que permiten una inducción multidireccional. Para lograr esto, se ha propuesto un nuevo diseño de inductor, un sistema de inducción multidireccional capaz de generar termografías equivalentes a la rotación del sistema, y un nuevo método que permite el escaneo continuo multidireccional de la superficie de las piezas a inspeccionar.

El segundo aspecto destinado a mejorar la automatización de las inspecciones ha implicado el desarrollo de un sistema que genera trayectorias de inspección de robots para la inspección dimensional con un escáner 3D para geometrías arbitrarias. Este sistema tiene varias mejoras sobre los sistemas clásicos, permitiendo una reducción en el tiempo de planificación del robot de varias horas a poco más de un segundo, sin intervención humana.

Contribuciones:

Se ha presentado un nuevo sistema de inducción multidireccional para la termografía de inducción. Este sistema permite la generación de termografías direccionales, mostrando un patrón de rotación que no se había observado previamente, lo que ha llevado al desarrollo de un nuevo método de procesamiento, demostrando una mayor probabilidad de detección en comparación con un análisis separado. Este sistema, a su vez, permite una inspección equivalente a la rotación del sistema de inspección, reduciendo así el proceso de automatización.

Un nuevo tipo de inductor que induce un campo magnético direccional de manera más uniforme que las alternativas convencionales con un campo magnético fijo. Esto permite una mayor cobertura y facilita el uso de esquemas multidireccionales, como el propuesto el que se propone.

El desarrollo de un novedoso sistema para planificar la trayectoria de inspección robótica en 3D de geometrías arbitrarias. Incorpora mejoras algorítmicas que reducen el espacio de búsqueda mediante agrupamiento combinatorio. Además, incluye mejoras en la optimización dual del tiempo de inspección del robot y la selección de la pose de captura, demostrando su eficacia en pruebas de campo con geometrías complejas y una cadena cinemática de 12 ejes.