Análise de scanners 3D W&M





Neste artigo vamos falar sobre a otimização dos processos de controle de qualidade usando digitalização 3D , sobre o design e os princípios de operação de scanners 3D metrológicos . Usando exemplos reais, mostraremos a eficácia do uso de equipamentos para resolver vários problemas. Depois de ler a análise, ficará mais fácil navegar entre a grande quantidade de modelos do mercado e determinar os critérios para escolher o dispositivo certo.





Introdução







Todos os anos, a indústria produz dispositivos e dispositivos mais avançados. As peças da máquina costumam ter uma forma geométrica complexa e estão em estreita interação umas com as outras. Para garantir o funcionamento bem coordenado dos mecanismos, é necessário combinar as formas, tamanhos, precisão de montagem e outros parâmetros. O controle de qualidade em engenharia mecânica foi realizado por meio de várias tecnologias, incluindo o uso de máquinas de medição por coordenadas (CMM). No entanto, a digitalização é de longe o método mais eficiente em termos de capacidade de captura de dados para medições e velocidade de processamento de informações.



Capacidades de scanners 3D





Fonte: solutionix.com



Scanners 3D lidam não apenas com superfícies planas, mas também com áreas difíceis: cantos entre bordas e bordas, recortes, orifícios. Uma vantagem importante dos dispositivos é seu método de operação sem contato, que permite a digitalização à distância, em locais de difícil acesso.



Após a realização das alterações, as informações são transmitidas on-line para o computador, onde o software compara os dados recebidos e os parâmetros configurados e demonstra desvios: discrepâncias de tamanho, trincas, vestígios de deformação e corrosão e outras alterações.



Áreas de uso





Fonte: sastrarobotics.com A



medição digital é um processo altamente tecnológico que possui várias vantagens importantes sobre outros métodos de verificação. A única desvantagem da tecnologia é o alto preço do equipamento. Em grandes indústrias, com um retorno rápido, o uso de scanners 3D é economicamente justificado. Vamos considerar alguns exemplos:



  • produção em grande escala de peças e dispositivos com inspeções obrigatórias de qualidade de entrada e saída;
  • produção em pequena escala de objetos de geometria complexa, o que é impossível sem um controle de qualidade constante.




Situações em que outras tecnologias não podem ser aplicadas:



  • trabalhar com objetos feitos de materiais específicos, deformáveis ​​pelo método de contato de determinação dos parâmetros;
  • medição de peças eletrônicas com risco de danos por eletricidade estática;
  • medições repetidas de objetos que estão fisicamente ausentes também podem ser realizadas em uma cópia digital feita anteriormente.




Propósito de uso





Fonte: www.capture3d.com



Controle em diferentes estágios de produção



A inspeção de entrada de materiais e peças é necessária em qualquer empresa. Para produção em grande escala, os lotes de amostra são inspecionados. Porém, isso requer um grande número de controladores, o que acarreta um aumento no preço do produto.



O uso de scanners 3D automatiza o fluxo de trabalho, elimina erros associados ao "fator humano", permite que você mude do controle de qualidade seletivo para o controle de qualidade contínuo, aumenta a velocidade de verificação várias vezes em comparação com o trabalho manual.



Análise da localização das peças em relação umas às outras



Em um produto composto por várias partes, é importante monitorar a correta disposição dos elementos em relação uns aos outros. A tecnologia de digitalização fixa facilmente a posição de objetos no espaço e transmite informações para um monitor de computador.



Verificando a geometria de objetos grandes



Vários objetos grandes, como maquinário de construção, transporte marítimo e aéreo, exigem testes regulares da geometria do casco. O processo é demorado e exige a procura de especialistas com as qualificações e experiência necessárias. Scanners metrológicos 3D lidam facilmente com a digitalização de objetos de grande porte, garantem alta precisão de medição e economizam tempo e recursos financeiros das empresas.



Verificando a geometria de pequenos objetos



Às vezes, medir objetos pequenos é mais difícil do que medir objetos grandes. Scanners 3D medem com sucesso alguns mícrons, independentemente do tamanho das peças. Desvios de forma e tamanho em relação ao modelo base são destacados no programa, o que facilita sua percepção e eliminação.



Seleção de equipamento





Fonte: tool-maker.net



Existem dezenas de modelos de scanners metrológicos no mercado de equipamentos digitais modernos. A escolha do dispositivo começa com a identificação da gama de tarefas definidas pela produção. Aqui estão alguns parâmetros que precisam ser considerados e comparados com os objetivos principais:



1. Espaço de trabalho



É bastante claro que objetos de grande porte requerem dispositivos com uma grande área de trabalho. Observe que o tamanho da área de trabalho está na proporção inversa da resolução. Ao escolher um dispositivo com uma área de digitalização excessiva, o usuário pode encontrar precisão e resolução insuficientes.



2. Precisão dos dados



Obviamente, na construção de aeronaves e na produção de outras peças críticas, é necessária a maior precisão disponível.



Na engenharia reversa de bens de consumo, produtos sem mecânica complexa, bem como quando usados ​​na criação de obras de arte, souvenirs, no desenvolvimento de jogos de computador, tal precisão não terá aplicação, para esses fins não faz sentido pagar a mais por um scanner dezenas e centenas de vezes.



3. Velocidade de operação



Este parâmetro inclui o tempo de calibração e varredura direta. Para produção de alto volume, onde a digitalização 3D é usada para controle de qualidade que envolve dezenas de medições por minuto, a alta velocidade é um recurso significativo. A fabricação de pequenos lotes e a engenharia reversa exigem menos da velocidade do instrumento.



4. Software



Recomendamos dar preferência a scanners que trabalham com software proprietário altamente especializado. O software necessário para o processamento de digitalizações, se não estiver incluído no kit, pode exigir investimentos financeiros adicionais significativos.



5. Preço



Ao escolher um scanner 3D, você deve, de forma independente ou com a ajuda de um especialista qualificado, correlacionar as tarefas do usuário e as capacidades do dispositivo. Não faz sentido pagar a mais por recursos desnecessários. Ao mesmo tempo, é importante que o dispositivo tenha o conjunto necessário de parâmetros que garantem o resultado desejado. É importante prever o período de recuperação do equipamento.



Exemplos de scanners 3D para controle de qualidade metrológica



Vamos começar nossa familiaridade com a apresentação do modelo russo - RangeVision Pro. O dispositivo é aprovado oficialmente como um dispositivo de medição pela Agência Federal de Regulamentação Técnica e Metrologia.



Informações básicas sobre o RangeVision Pro





Fonte: top3dshop.ru



O dispositivo é projetado como um dispositivo de medição universal para objetos pequenos e grandes com tamanhos de 30 a 1000 mm. Três zonas de trabalho e um conjunto de lentes intercambiáveis ​​permitem que o scanner digitalize joias e partes do corpo do carro com a mesma precisão.



A precisão da medição é garantida pela tecnologia de iluminação estruturada, câmeras de 6 megapixels e soluções de software originais.



O software RangeVision permite juntar elementos de imagem, preencher áreas vazias e alinhar imagens. O programa inclui funções básicas para verificar a geometria e fazer medições. O formato do arquivo de saída é compatível com todos os sistemas CAD populares e de modelagem virtual. As atualizações de software estão disponíveis gratuitamente.







Recursos do RangeVision Pro







Exemplos de uso de scanner 3D em vários campos



Inspeção de qualidade na Dolsatech





Fonte: rangevision.com



Parceiro italiano da Iveco e Porsche, a Dolsatech recebeu peças básicas da RPC que exigiam controle de qualidade. O sistema de inspeção de recebimento normal não conseguia lidar com um grande fluxo de produtos e não tinha a oportunidade de testar objetos de geometria não padrão.



Um scanner RangeVision PRO 3D foi usado para otimizar o processo. As tecnologias de medição atuais envolvem o transporte e armazenamento de amostras de controle em áreas dedicadas. A mobilidade do scanner russo permitiu reduzir os custos de logística.





Fonte: rangevision.com



Com o uso de um scanner, não houve necessidade de mover muitas mercadorias para medições. O RangeVision PRO trabalha em oficinas e depósitos - em qualquer lugar conveniente.



Nesse caso, foi criado um modelo tridimensional de uma peça com o tamanho de 1700 mm * 720 mm. Os adesivos foram colados na peça, o que possibilitou a montagem automática de imagens individuais em um único modelo 3D. A informação foi processada pelo software proprietário ScanCenter fornecido com o scanner.



Inspeção de qualidade na INKAY TECHNOLOGY





Fonte: rangevision.com A INKAY



TECHNOLOGY SRL da Itália foi encarregada de verificar se as dimensões da peça fundida do corpo do modelo básico salvo no arquivo CAD estavam corretas. Levando em consideração a geometria não padronizada do objeto, optou-se por abandonar as tecnologias usuais e utilizar o scanner 3D RangeVision.



O trabalho foi realizado em 3 etapas:



  1. Criou digitalizações da parte externa do corpo usando marcadores para costura automática de imagens.
  2. Para escanear o interior, o corpo foi dividido em 2 partes, cada uma digitalizada separadamente.
  3. Costuramos todas as imagens em um único modelo.






Fonte: rangevision.com



Inspeção de qualidade na fábrica de Krasnoye Sormovo





Fonte: rangevision.com



Como mencionamos acima, a digitalização 3D não se justifica apenas na produção de alto volume. Freqüentemente, o equipamento é efetivamente usado para a produção de peças. Na indústria de construção naval, são usados ​​componentes fundidos com geometrias complexas, cujo controle de qualidade é difícil e demorado. Portanto, o uso de equipamentos 3D na indústria está se tornando mais comum.



Os especialistas da fábrica de Krasnoye Sormovo escolheram o RangeVision para inspecionar a qualidade do cubo da hélice de passo variável.



Altura da parte - 70 cm, diâmetro - 80 cm.





Fonte: rangevision.com



Antes de iniciar o trabalho, adesivos foram colados no objeto para automatizar a costura da imagem. O scanner RangeVision PRO 3D foi movido ao redor do hub, tirando fotos de diferentes lados. Um modelo 3D foi montado a partir das 100 imagens obtidas. O arquivo stl foi combinado com o modelo de design básico no software GOM Inspect para determinar os desvios. O trabalho, com o qual os especialistas receberam um relatório preciso sobre a conformidade do produto acabado com o modelo de base, levou várias horas.



ScanTech PRINCE775







Fonte: www.3d-scantech.com



Scanner 3D portátil a laser ScanTech PRINCE 775 opera com base em 2 câmeras com luz de fundo LED. Existem 2 modos de operação disponíveis para os usuários:



  • No modo AZUL, o laser azul está ativo; este modo é usado para obter modelos de alto detalhe;
  • O modo VERMELHO com um laser vermelho é ativado quando a digitalização em alta velocidade é uma prioridade.




Como resultado da digitalização, uma nuvem de pontos é criada, que é processada usando a solução de software ScanTech. A imagem finalizada é exibida na tela do dispositivo de trabalho.



Especificações do scanner









Usando PRINCE 775



O principal campo de aplicação do scanner é a digitalização de grandes objetos, como peças de navios, carros, instalações industriais. O dispositivo também pode funcionar com pequenos objetos, como joias.



Aplicativos ScanTech PRINCE 775:



  • Engenharia reversa;
  • Desenho industrial;
  • inspeção de qualidade;
  • criação de jogos de computador e filmes 3D;




- e em muitas outras áreas.





Fonte: www.3d-scantech.com



Exemplo de utilização de scanner de mão PRINCE em conjunto com MSCAN - o uso de dois dispositivos aumenta a eficiência do processo devido às características do equipamento.



O primeiro dispositivo fornece alta precisão e detalhes, o segundo ajuda a examinar grandes objetos usando fotogrametria.





Fonte: www.3d-scantech.com



Digitalização de peças do Airbus A350 usando o kit: MSCAN + PRINCE. A dupla provou ser excelente na solução rápida de tarefas de inspeção de qualidade.





Fonte: www.3d-scantech.com A



digitalização possibilitou a criação de um modelo tridimensional do impulsor, uma vez que era impossível medi-lo com precisão de outras formas.



Creaform HandySCAN Black Elite





Fonte: creaform3d.com



Vamos nos familiarizar com o versátil e compacto HandySCAN Black Elite - um scanner metrológico 3D profissional da Creaform. O dispositivo é adequado para a maioria dos usuários, incluindo aqueles que não possuem habilidades práticas para trabalhar com esse equipamento. Apesar da facilidade de uso, o scanner garante modelos de alta precisão, mesmo na digitalização de grandes objetos de geometria complexa.



Especificações do scanner









Aplicações do Creaform HandySCAN Black



O dispositivo foi projetado para uso profissional em vários campos. HandySCAN Black é perfeito para tarefas como:



  • controle de qualidade de entrada e saída na produção;
  • Engenharia reversa;
  • inspeção de dutos;
  • digitalização de objetos para qualquer finalidade.




O scanner é fácil de usar: para começar, você precisa estabelecer uma conexão com um laptop e selecionar um programa. No processo de digitalização, você pode fazer uma pausa, estudar os resultados intermediários e continuar trabalhando.







Creaform MetraScan 750 | Elite





Fonte: industryarena.com



Outro scanner de metrologia portátil que produz modelos altamente precisos mesmo para objetos grandes.



MetraScan 750 | Especificações Elite









MetraScan 750 | Aplicativos Elite



O instrumento é amplamente utilizado em arquitetura, engenharia de energia, engenharia reversa e controle metrológico.







Solutionix C500





Fonte: psarta.com



Solutionix 500 - scanner 3D colorido compacto. O dispositivo móvel é colocado em qualquer superfície nivelada.



O projeto é baseado em uma mesa giratória e duas câmeras com resolução de 5 megapixels cada. A rotação da plataforma permite que as câmeras capturem o assunto de diferentes ângulos. A alta velocidade de operação e facilidade de uso garantem o excelente desempenho do equipamento.



Características técnicas do Solutionix 500







Âmbito Solutionix C500



Graças ao seu tamanho compacto e à capacidade de digitalizar com rapidez e precisão em cores, o dispositivo é procurado em muitas áreas, por exemplo:



  • em odontologia;
  • joalheria;
  • na educação;
  • para resolver problemas de engenharia reversa em vários campos.








conclusões



O uso de scanners 3D metrológicos melhora a qualidade dos produtos e reduz seu custo, economizando tempo e recursos, e minimizando rejeições. A automação dos processos produtivos, por meio da inclusão da tecnologia de digitalização 3D, aumenta a eficiência do empreendimento e sua posição competitiva no mercado.



Para um scanner de metrologia 3D profissional, entre em contato com a Top 3D Shop . Especialistas técnicos o ajudarão a escolher o equipamento ideal para a solução de seus problemas, com a relação custo-benefício mais adequada.



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