Как используют 3D-сканеры в промышленности

Почему это выгодно

• высокая скорость и точность 3D-сканирования по сравнению с традиционными инструментами измерений;

• 3D-сканеры легко справляются даже со сложной геометрией объектов;

• устройства позволяют обнаруживать брак в инструментальной оснастке и диагностировать эксплуатационные проблемы еще на ранних стадиях производства;

• программное обеспечение позволяет в режиме реального времени создавать точную цифровую копию объекта и сравнивать ее с заданными требованиями или эталонной CAD-моделью;

• 3D-сканирование является бесконтактным процессом и поэтому исключает риск повреждения или деформации объекта в процессе его анализа;

• использование 3D-сканеров для контроля качества позволяет существенно улучшить соответствие физических деталей заданным техническим требованиям;

• поскольку процесс сканирования полностью автоматизирован и не зависит от человеческого фактора, значительно снижается вероятность ошибок или погрешностей.

Контроль качества

Промышленные 3D-сканеры используются для проведения бесконтактного контроля изделий в условиях серийного производства. Результаты измерений с помощью 3D-сканирования сравниваются с исходными чертежами изделия, чтобы проверить соответствие его параметров заданным стандартам и требованиям.

3D-сканеры быстро захватывают даже сложную геометрию. Специальное программное обеспечение легко автоматизирует расчет размеров и допусков. В итоге 3D-сканирование позволяет корректировать погрешности во время тестирования прототипов.

С помощью 3D-сканеров можно проверять изделия не только на этапе проектирования, но и после различных технологических операций, таких как литье, сварка, токарная обработка или фрезеровка.

Подробнее о контроле качества >>

Контроль износа турбин

Ручной 3D-сканер Shining FreeScan Combo использовали как эффективный и экономичный инструмент для контроля турбин крупнейшей гидроэлектростанции Эквадора. В результате — турбины больше не нужно перемещать для регулярного обследования в специальный центр. Все исследования оперативно проводятся на месте. Как итог, измерения стали точнее и быстрее, а затраты снизились.

Инспектирование железнодорожных путей

3D-сканирование с помощью Artec Leo позволило тщательно выявлять микротрещины, усталость металла, размерные и позиционные изменения путей. Используя 3D-сканер, железнодорожный инспектор может оцифровывать большие участки полотна с высокой скоростью до 35 млн точек/сек.

С помощью Artec Leo и ПО Artec Studio можно создать собственный набор эталонных цифровых моделей любых деталей или участков путей. Далее с ними можно сравнивать актуальные сканы и делать выводы о состоянии исследуемых объектов.

Реверс-инжиниринг

В условиях отсутствия конструкторской документации на изделие крайне сложно повторно запустить его в серийное производство. Наиболее эффективным решением проблемы стали 3D-сканеры. Они широко внедрены в систему реверс-инжиниринга (или обратного проектирования) изделий сложной формы.

В отличие от стандартных средств, 3D-устройство позволяет получить поверхность всех узлов и элементов детали с точностью до микрон.

Реверс-инжиниринг с использованием 3D-сканеров позволяет не только воссоздать форму детали, но и оценить степень износа или повреждений. Это полезно для ремонта или восстановления компонентов, которые уже не производятся или не могут быть точно получены стандартными методами.

Подробнее про реверс-инжиниринг >>

Точные копии балок для грузовика

Компания Yuyao Jiu Jiu Auto Repair столкнулась с необходимостью ремонта деформированных стальных балок грузовика. Чтобы получить точные размеры деталей, инженеры использовали 3D-сканер Artec Leo. С помощью устройства специалисты быстро и точно оцифровали балки, включая отверстия для крепежа. Результат: 3D-сканер ускорил ремонт грузовиков в 10 раз.

Проектирование

Для создания или модернизации какого-либо объекта больше нет необходимости тратить сотни часов на разработку чертежей. Достаточно отсканировать предмет и сконвертировать в удобный для обработки формат. Проектирование в современных CAD-программах позволяет быстро получить требуемую модель на основе отсканированного оригинала.

Проектирование с помощью 3D-сканеров актуально в таких областях, как машиностроение, авиация, автомобилестроение и многих других.

Проектирование трубопровода для студенческого кампуса

Необходимо было спроектировать для кампуса систему охлажденной воды и проложить трубопроводы наиболее экономичным и эстетичным способом. При этом у заказчика отсутствовали актуальные чертежи. Кроме того, трубопроводы пришлось прокладывать снаружи здания. Этот могло быть сложно и дорого, т.к. там уже были установлены балки и воздуховоды.

Для новых измерений использовали сканер FARO Focus M. Один сеанс лазерного сканирования заменил несколько недель обычного сбора данных.

Объекты сканирования

Трехмерный сканер представляет собой устройство, анализирующее физический объект и на основе полученных данных создающее его 3D-модель. Сканер, в зависимости от используемых модулей, позволяет производить весь цикл анализа деталей:

• диаметры, положение центров, отверстий, скруглений;
• углы между ребрами, гранями;
• технологическое смещение частей кованных и литых изделий, связанное со смещением элементов пресс-форм;
• сдвиг половинок формы;
• отбраковка по заданным параметрам геометрии и допускам (диаметр отверстий, конусность, радиусы скруглений и т.д.).

Кейсы Глобатэк

Обратное проектирование деталей сельхозтехники

Компания «Промышленные ресурсы» приобрела у Globatek ручной 3D-сканер Scantech Simscan. Если раньше на замеры и подготовку документации для одной детали уходило в среднем 2 дня, то со сканером весь процесс занимает несколько часов.

С помощью 3D-сканера Scantech Simscan в компании смогли быстро наладить новое направление в работе и выполнять ежемесячно до 10 заказов по обратному проектированию «под ключ». Точность замеров также значительно возросла — ScanTech Simscan захватывает геометрию с погрешностью до 20 микрон.

Подробнее >>

Восстановление изношенной детали

Северсталь — сталелитейная и горнодобывающая компания. Здесь используют 3D-сканеры ScanTech для решения различных производственных задач.

Задача: воспроизводство изношенной детали, сканирование детали для последующего обратного проектирования. Коническое колесо с круговым зубом. Часть зубьев венца сломана.

Оборудование: 3D-сканер ScanTech KSCAN20. Система объединяет в себе ручной 3D-сканер (оснащаемый 5 или 7 лазерами) и систему фотограмметрии.

Результат: измерены углы конусов, угол наклона зуба.

Подробнее >>

Сканирование деталей для ковша экскаватора

Завод «Профессионал» (Иваново) — одно из крупнейших предприятий в России и СНГ по производству навесного оборудования для дорожно-строительной и горнодобывающей техники. При проектировании продукции здесь используют 3D-сканеры Artec 3D и FARO.

Один из проектов — оцифровка комплекта из металлических деталей для скального сверхусиленного ковша экскаватора EX-1200 (90-120 тонн). Средний размер детали 30–60 см.

Подробнее >>