3D-сканирование в производстве деталей для горнодобывающей техники

Завод «Профессионал» (Иваново) — одно из крупнейших предприятий в России и СНГ по производству навесного оборудования для дорожно-строительной и горнодобывающей техники. Здесь изготавливают ковши для экскаваторов, фронтальных погрузчиков, экскаваторов-погрузчиков и погрузочно-доставочных машин, а также – отвалы, брусья, стойки рыхлителя, рамы и шахты для бульдозеров, кузова для самосвалов и многое другое. Компания основана в 2006 году и занимает около 80% рынка отечественного навесного оборудования.

На заводе работают почти 2000 сотрудников, представительства открыты в 37 регионах России и странах ближнего зарубежья. Производственные площади насчитывают более 90 тысяч квадратных метров.

3D-технологии для точного проектирования

Предприятия подобного масштаба сегодня невозможно представить без применения цифровых технологий производства. Так, например, на заводе уже несколько лет активно используют 3D-сканер Artec Leo, приобретенный в компании Глобатэк. Это мобильная и полностью беспроводная система оптических измерений, которая помогает инженерам «Профессионала» решать несколько рабочих задач:

• сканирование деталей сторонних производителей для точной подгонки под их геометрию своих изделий (ковшей, кузовов и т.д.);
• измерение деталей для изготовления точных или модернизированных копий (обратное проектирование);
• измерение деталей, подлежащих ремонту (поврежденные, изношенные);
• контроль геометрии новой продукции, анализ отклонений.

Как это работает

На ковшах строительной техники есть наиболее изнашиваемые элементы — зубья, коронки, защита и т.д. (по-английски сокращенно GET). Производителей таких GET-систем очень много как в России, так и за рубежом. Многие клиенты завода «Профессионал» заказывают производство ковшей под конкретную GET-систему, с которой они хотят работать. Чтобы конечное изделие точно совпадало с адаптерами, защитой, зубьями и другими элементами системы заказчика, в «Профессионале» используют 3D-сканирование и моделирование.

Недавний проект — оцифровка комплекта расходных элементов для скального сверхусиленного ковша экскаватора EX-1200 (90-120 тонн):

• адаптер;
• адаптер разрезной;
• коронка;
• защита межзубьевая;
• защита щеки.

Всего 5 типов металлических деталей, средний размер 30–60 см.

Этап 1. 3D-сканирование и сборка модели

При помощи 3D-сканера Artec Leo каждую деталь сканируют. Затем инженер собирает 3D-модель в программном обеспечении Artec Studio.

Этап 2. Экспорт в КОМПАС-3D и перевод в CAD

3D-модель в формате STL переносят в программное обеспечение КОМПАС-3D для первичных измерений. Создается предварительный эскиз, а затем — CAD-модель с точными размерами.

Этап 3. “Сборка” ковша с новыми расходными элементами

Далее инженеры «Профессионала» соединяют виртуальную модель своего ковша и GET-систему. На этом этапе определяется точное расположение всех элементов, устанавливаются размеры, вносятся коррективы.

Этап 4. Производство

По готовым и проверенным моделям в КОМПАС-3D создают итоговую CAD-модель ковша и его чертежи, которые передают в производство.

Итог: заказчик получает индивидуальные ковши, точно совпадающие с GET-системой нужного ему производителя.

Почему Artec Leo

Каждый месяц с помощью Artec Leo специалисты завода «Профессионал» измеряют 25–30 деталей размером от 20 см до 1-1,5 м. Здесь отмечают сразу несколько причин, по которым компания сделала выбор в пользу этого 3D-сканера:

• полная мобильность и автономность — сканер оснащен встроенным экраном и накопителем, он не требует проводного подключения к ноутбуку;
• использует текстурный трекинг — это позволяет работать без меток, что значительно ускоряет процесс 3D-сканирования;
• высокая скорость сбора данных — до 35 миллионов точек в секунду, что позволяет быстро оцифровать объекты;
• точное измерение сложных форм;
• функция «Автопилот» в программном обеспечении Artec Studio помогает значительно сокращать время сканирования.

Сканирование больших объектов

Artec Leo удобен для быстрой оцифровки небольших деталей (до 1 м). Но когда перед инженерами завода «Профессионал» встает задача 3D-сканирования более габаритных объектов — например, кузова карьерного самосвала или большого ковша — применяют лазерные системы FARO.