Investigadores de la Universidad de León desarrollan un método para optimizar la vida útil de las herramientas de corte

IGC/DICYT Un grupo de ingenieros de la Universidad de León desarrolla un sistema de visión artificial para determinar el desgaste de la herramienta de corte en máquinas de mecanizado con el objetivo de predecir su vida útil. De esta manera, los investigadores pretenden optimizar su utilización mediante el ahorro en tiempo de sustitución de herramienta, ya que actualmente estos cambios se realizan siguiendo un patrón estandarizado que no aprovecha el rendimiento de cada herramienta. Algunos de sus resultados han sido publicados en la revista International Journal of Machine Tools and Manufacture. 

Según explica a DiCYT Enrique Alegre Gutiérrez, uno de los miembros del grupo de investigación Visión Artificial y Reconocimiento de Patrones (VARP), del departamento de Ingeniería Eléctrica, Sistemas y Automática de la Universidad de León, "hasta ahora el tiempo de vida de la herramienta de corte viene determinado por las condiciones de mecanizado y se suelen obtener valores basados en la experiencia", que marcan el cambio de la placa en función del tiempo o el número de pasadas realizadas. Sin embargo, los investigadores creen que este sistema no aprovecha toda la vida útil de la herramienta, lo cuál presenta un coste a la empresa.

"El coste producido por el desgaste de las herramientas de corte no es tanto económico como en tiempos de operación, porque hay que parar el proceso para cambiar la herramienta", argumenta Alegre. Para evitar esto, los investigadores han desarrollado un método que optimiza la vida útil de la herramienta para que los cambios sean los mínimos posibles, sistema que utiliza técnicas de visión artificial para determinar el desgaste.

Tipologías de desgaste

Mediante cámaras instaladas en el torno, los científicos obtuvieron 1.400 imágenes donde se muestran diferentes fases del desgaste de la herramienta, así como toda la información relacionada con el proceso (tiempo desde la instalación, metal, etc.). Estas imágenes se han obtenido mediante ensayos realizados en los laboratorios de la Universidad de León, y para su realización han contado con financiación de la empresa del grupo Acerinox Roldán. Los miembros del grupo de investigación VARP han segmentado la región de desgaste y han evaluado diversos descriptores de forma geométricos y basados en momentos, que muestran la evolución de la herramienta.

Posteriormente, mediante diferentes métodos de clasificación, han establecido tres tipologías de herramienta según su desgaste (desgaste medio, mayor desgaste, pero aún útiles; y otras que no se pueden ya utilizar) y pueden determinar a cuál pertenece cada una en un momento concreto. "Con este sistema se puede predecir la vida útil de la herramienta, estableciendo cuántas operaciones más puede durar", resume Enrique Alegre. La investigación, financiada por la Junta y la Universidad de León, pretende aplicar este sistema a la producción industrial para ahorrar costes.