In diesem Artikel werden wir über die Optimierung von Qualitätskontrollprozessen mittels 3D-Scannen , über das Design und die Funktionsprinzipien von messtechnischen 3D-Scannern sprechen . Anhand realer Beispiele zeigen wir die Effektivität des Einsatzes von Geräten zur Lösung verschiedener Probleme. Nach dem Lesen des Testberichts können Sie leichter zwischen den zahlreichen Modellen auf dem Markt navigieren und die Kriterien für die Auswahl des richtigen Geräts festlegen.
Einführung
Jedes Jahr produziert die Industrie fortschrittlichere Geräte und Vorrichtungen. Maschinenteile haben oft eine komplexe geometrische Form und stehen in enger Wechselwirkung miteinander. Um die koordinierte Arbeit der Mechanismen sicherzustellen, müssen die Formen, Größen, die Montagegenauigkeit und andere Parameter angepasst werden. Die Qualitätskontrolle im Maschinenbau wurde mit verschiedenen Technologien durchgeführt, unter anderem mit Koordinatenmessgeräten (CMM). Das Scannen ist jedoch bei weitem die effizienteste Methode hinsichtlich der Fähigkeit, Daten für Messungen zu erfassen, und der Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung.
Funktionen von 3D-Scannern
Quelle: solutionix.com
3D-Scanner behandeln nicht nur flache Oberflächen, sondern auch schwierige Bereiche: Ecken zwischen Kanten und Kanten, Vertiefungen, Löcher. Ein wichtiger Vorteil der Geräte ist ihre kontaktlose Arbeitsweise, die das Scannen aus der Ferne an schwer zugänglichen Stellen ermöglicht.
Nach den Änderungen werden die Informationen online an den Computer übertragen, wo die Software die empfangenen Daten und die eingestellten Parameter vergleicht und Abweichungen aufzeigt: Größenunterschiede, Risse, Spuren von Verformung und Korrosion sowie andere Änderungen.
Einsatzgebiete
Quelle: sastrarobotics.com Die
digitale Messung ist ein hochtechnologischer Prozess, der gegenüber anderen Verifizierungsmethoden mehrere wichtige Vorteile bietet. Der einzige Nachteil der Technologie ist der hohe Preis der Ausrüstung. In großen Branchen ist der Einsatz von 3D-Scannern mit einer schnellen Amortisation wirtschaftlich gerechtfertigt. Betrachten wir einige Beispiele:
- Produktion von Teilen und Geräten in großem Maßstab mit obligatorischen Inspektionen der Ein- und Ausgabequalität;
- Kleine Produktion von Objekten komplexer Geometrie, die ohne ständige Qualitätskontrolle nicht möglich ist.
Situationen, in denen andere Technologien nicht angewendet werden können:
- Arbeiten mit Objekten aus bestimmten Materialien, die durch die Kontaktmethode zur Bestimmung der Parameter verformbar sind;
- Messung von elektronischen Teilen, bei denen die Gefahr einer Beschädigung durch statische Elektrizität besteht;
- Wiederholte Messungen von Objekten, die physisch nicht vorhanden sind, können auch an einer zuvor aufgenommenen digitalen Kopie durchgeführt werden.
Anwendungszweck
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Kontrolle in verschiedenen Produktionsstufen
Eine eingehende Inspektion von Materialien und Teilen ist in jedem Unternehmen erforderlich. Bei der Produktion in großem Maßstab werden die Probenpartien geprüft. Dies erfordert jedoch eine große Anzahl von Steuerungen, was zu einer Erhöhung des Produktpreises führt.
Die Verwendung von 3D-Scannern automatisiert den Workflow, eliminiert Fehler im Zusammenhang mit dem "menschlichen Faktor", ermöglicht den Übergang von der selektiven Qualitätskontrolle zur permanenten Qualitätskontrolle und erhöht die Verifizierungsgeschwindigkeit im Vergleich zur manuellen Arbeit um ein Vielfaches.
Analyse der Position von Teilen relativ zueinander
Bei einem Produkt, das aus mehreren Teilen besteht, ist es wichtig, die korrekte Anordnung der Elemente zueinander zu überwachen. Die Scan-Technologie korrigiert auf einfache Weise die Position von Objekten im Raum und überträgt Informationen an einen Computermonitor.
Überprüfen der Geometrie großer Objekte
Eine Reihe großer Objekte wie Baumaschinen, See- und Lufttransport erfordern eine regelmäßige Überprüfung der Rumpfgeometrie. Der Prozess ist langwierig und erfordert die Suche nach Spezialisten mit den erforderlichen Qualifikationen und Erfahrungen. Metrologische 3D-Scanner bewältigen problemlos die Digitalisierung großer Objekte, garantieren eine hohe Messgenauigkeit und sparen Unternehmen Zeit und finanzielle Ressourcen.
Überprüfen der Geometrie kleiner Objekte
Manchmal ist das Messen kleiner Objekte schwieriger als das Messen großer Objekte. 3D-Scanner messen unabhängig von der Größe der Teile erfolgreich bis zu einigen Mikrometern. Abweichungen in Form und Größe vom Basismodell werden im Programm hervorgehoben, wodurch sie leicht erkannt und beseitigt werden können.
Geräteauswahl
Quelle: tool-maker.net
Auf dem modernen Markt für digitale Geräte gibt es Dutzende Modelle messtechnischer Scanner. Die Auswahl des Geräts beginnt mit der Ermittlung des von der Produktion festgelegten Aufgabenbereichs. Hier sind einige Parameter, die berücksichtigt und mit den Hauptzielen verglichen werden müssen:
1. Arbeitsbereich
Es ist ziemlich klar, dass große Objekte Geräte mit einem großen Arbeitsbereich erfordern. Bitte beachten Sie, dass die Größe des Arbeitsbereichs umgekehrt proportional zur Auflösung ist. Durch Auswahl eines Geräts mit einem übermäßigen Scanbereich kann der Benutzer eine unzureichende Genauigkeit und Auflösung feststellen.
2. Datengenauigkeit
Offensichtlich ist beim Flugzeugbau und bei der Herstellung anderer kritischer Teile die höchste verfügbare Genauigkeit erforderlich.
Beim Reverse Engineering von Konsumgütern, Produkten ohne komplexe Mechanik sowie bei der Herstellung von Kunstwerken, Souvenirs und der Entwicklung von Computerspielen findet eine solche Genauigkeit keine Anwendung. Für diese Zwecke ist es nicht sinnvoll, einen Scanner zehn- und hunderte Male zu viel zu bezahlen.
3. Betriebsgeschwindigkeit
Dieser Parameter umfasst den Zeitpunkt der Kalibrierung und des direkten Scans. Bei der Massenproduktion, bei der das 3D-Scannen zur Qualitätskontrolle verwendet wird, bei der mehrere zehn Messungen pro Minute durchgeführt werden, ist die hohe Geschwindigkeit ein wichtiges Merkmal. Kleinserienfertigung und Reverse Engineering stellen weniger Anforderungen an die Geschwindigkeit des Instruments.
4. Software
Wir empfehlen, Scannern den Vorzug zu geben, die mit proprietärer hochspezialisierter Software arbeiten. Die für die Verarbeitung von Scans erforderliche Software erfordert möglicherweise erhebliche zusätzliche finanzielle Investitionen, wenn sie nicht im Kit enthalten ist.
5. Preis Bei der
Auswahl eines 3D-Scanners müssen die Aufgaben des Benutzers und die Funktionen des Geräts unabhängig oder mithilfe eines qualifizierten Spezialisten in Beziehung gesetzt werden. Es macht keinen Sinn, für unnötige Funktionen zu viel zu bezahlen. In diesem Fall ist es wichtig, dass das Gerät über die erforderlichen Parameter verfügt, die garantiert das erforderliche Ergebnis liefern. Es ist wichtig, die Amortisationszeit des Geräts vorherzusagen.
Beispiele für 3D-Scanner zur messtechnischen Qualitätskontrolle
Beginnen wir unsere Bekanntschaft mit der Präsentation des russischen Modells RangeVision Pro. Das Gerät ist vom Bundesamt für Technische Regulierung und Metrologie offiziell als Messgerät zugelassen.
Grundlegende Informationen zu RangeVision Pro
Quelle: top3dshop.ru
Das Gerät ist als universelles Messgerät für kleine und große Objekte mit Größen von 30 bis 1000 mm konzipiert. Drei Arbeitsbereiche und ein Satz Wechselobjektive ermöglichen es dem Scanner, Schmuck und Karosserieteile gleichermaßen genau zu digitalisieren.
Die Messgenauigkeit wird durch strukturierte Beleuchtungstechnologie, 6-Megapixel-Kameras und originelle Softwarelösungen gewährleistet.
Mit der RangeVision-Software können Sie Bildelemente zusammenfügen, leere Bereiche ausfüllen und Bilder ausrichten. Das Programm enthält grundlegende Funktionen zum Überprüfen der Geometrie und zum Durchführen von Messungen. Das Ausgabedateiformat wird von allen gängigen CAD- und virtuellen Modellierungssystemen unterstützt. Software-Updates sind frei verfügbar.
RangeVision Pro-Funktionen
Beispiele für die Verwendung eines 3D-Scanners in verschiedenen Bereichen
Qualitätsprüfung bei Dolsatech
Quelle: rangevision.com Der
italienische Partner von Iveco und Porsche, Dolsatech, erhielt von der VR China grundlegende Teile, für die eine Qualitätskontrolle erforderlich war. Das übliche Eingangsinspektionssystem konnte einen großen Produktfluss nicht bewältigen und hatte keine Möglichkeit, Objekte mit nicht standardmäßiger Geometrie zu testen.
Ein RangeVision PRO 3D-Scanner wurde verwendet, um den Prozess zu optimieren. Aktuelle Messtechnologien umfassten den Transport und die Lagerung von Kontrollproben in speziellen Bereichen. Die Mobilität des russischen Scanners ermöglichte es, die Logistikkosten zu senken.
Quelle: rangevision.com
Mit einem Scanner mussten nicht viele Waren für Messungen bewegt werden. RangeVision PRO arbeitet in Werkstätten und Lagern - an jedem geeigneten Ort.
In diesem Fall wurde ein dreidimensionales Modell eines Teils mit einer Größe von 1700 mm * 720 mm erstellt. Auf das Teil wurden Aufkleber geklebt, die es ermöglichten, einzelne Bilder automatisch zu einem einzigen 3D-Modell zusammenzusetzen. Die Informationen wurden von der proprietären ScanCenter-Software verarbeitet, die mit dem Scanner geliefert wurde.
Qualitätsprüfung bei INKAY TECHNOLOGY
Quelle: rangevision.com
INKAY TECHNOLOGY SRL aus Italien wurde beauftragt, die Richtigkeit der Abmessungen des Körpergussteils des in der CAD-Datei gespeicherten Basismodells zu überprüfen. Unter Berücksichtigung der nicht standardmäßigen Geometrie des Objekts wurde beschlossen, die üblichen Technologien aufzugeben und den RangeVision 3D-Scanner zu verwenden.
Die Arbeit wurde in 3 Stufen durchgeführt:
- Scans des äußeren Teils des Rumpfes mit Markierungen für das automatische Zusammenfügen von Bildern erstellt.
- Um das Innere zu scannen, wurde der Körper in zwei Teile geteilt, von denen jeder separat digitalisiert wurde.
- Wir haben alle Bilder zu einem einzigen Modell zusammengenäht.
Quelle: rangevision.com
Qualitätsprüfung im Werk Krasnoye Sormovo
Quelle: rangevision.com
Wie oben erwähnt, ist das 3D-Scannen nicht nur in Massenproduktionsumgebungen gerechtfertigt. Oft wird die Ausrüstung effektiv für die Stückherstellung von Teilen verwendet. Im Schiffbau werden Gussbauteile mit komplexen Geometrien eingesetzt, deren Qualitätskontrolle schwierig und zeitaufwändig ist. Daher wird der Einsatz von 3D-Geräten in der Industrie immer häufiger.
Die Werksspezialisten von Krasnoye Sormovo haben sich für RangeVision entschieden, um die Qualität der Propellernabe mit variabler Steigung zu überprüfen.
Teilehöhe - 70 cm, Durchmesser - 80 cm.
Quelle: rangevision.com
Vor Arbeitsbeginn wurden Aufkleber auf das Objekt geklebt, um das Zusammenfügen des Bildes zu automatisieren. Der RangeVision PRO 3D-Scanner wurde um den Hub bewegt und machte Bilder von verschiedenen Seiten. Aus den 100 erhaltenen Bildern wurde ein 3D-Modell zusammengestellt. Die stl-Datei wurde mit dem grundlegenden Entwurfsmodell in der GOM Inspect-Software kombiniert, um die Abweichungen zu bestimmen. Die Arbeiten, aufgrund derer die Spezialisten einen genauen Bericht über die Konformität des fertigen Produkts mit dem Basismodell erhielten, dauerten mehrere Stunden.
ScanTech PRINCE775
Quelle: www.3d-scantech.com
Tragbarer tragbarer Laser-3D-Scanner ScanTech PRINCE 775 arbeitet mit 2 Kameras mit LED-Hintergrundbeleuchtung. Benutzern stehen 2 Betriebsarten zur Verfügung:
- Im BLAUEN Modus ist der blaue Laser aktiv. Dieser Modus wird verwendet, um detailreiche Modelle zu erhalten.
- Der ROTE Modus mit einem roten Laser wird eingeschaltet, wenn die Hochgeschwindigkeitsdigitalisierung Priorität hat.
Durch das Scannen wird eine Punktwolke erstellt, die mit der ScanTech-Softwarelösung verarbeitet wird. Das fertige Bild wird auf dem Bildschirm des Arbeitsgeräts angezeigt.
Scannerspezifikationen
Verwenden von PRINCE 775
Das Hauptanwendungsgebiet des Scanners ist die Digitalisierung großer Objekte wie Schiffsteile, Autos, Industrieanlagen. Das Gerät kann auch mit kleinen Gegenständen wie Schmuck arbeiten.
ScanTech PRINCE 775-Anwendungen:
- Reverse Engineering;
- Industrielles Design;
- Qualitätskontrolle;
- Erstellung von Computerspielen und 3D-Filmen;
- und in vielen anderen Bereichen.
Quelle: www.3d-scantech.com
Ein Beispiel für die Verwendung eines PRINCE-Handscanners in einem Set mit MSCAN - die Verwendung von zwei Geräten erhöht die Effizienz des Prozesses aufgrund der Merkmale der Geräte.
Das erste Gerät bietet eine hohe Genauigkeit und Detailgenauigkeit, das zweite hilft bei der Untersuchung großer Objekte mithilfe der Photogrammetrie.
Quelle: www.3d-scantech.com
Digitalisieren von Airbus A350-Teilen mit Kit: MSCAN + PRINCE. Das Paar hat sich als schnelle Lösung für Qualitätsprüfungsaufgaben erwiesen.
Quelle: www.3d-scantech.com Durch die
Digitalisierung konnte ein dreidimensionales Modell des Laufrads erstellt werden, da es auf andere Weise nicht genau gemessen werden konnte.
Creaform HandySCAN Black Elite
Quelle: creaform3d.com Lernen
Sie den vielseitigen kompakten HandySCAN Black Elite kennen - einen professionellen messtechnischen 3D-Scanner von Creaform. Das Gerät ist für die meisten Benutzer geeignet, einschließlich derer, die keine praktischen Kenntnisse im Umgang mit solchen Geräten haben. Trotz seiner Benutzerfreundlichkeit garantiert der Scanner hochpräzise Modelle, auch beim Digitalisieren großer Objekte mit komplexer Geometrie.
Scannerspezifikationen
Anwendungen von Creaform HandySCAN Black
Das Gerät ist für den professionellen Einsatz in verschiedenen Bereichen konzipiert. HandySCAN Black eignet sich perfekt für Aufgaben wie:
- eingehende und ausgehende Qualitätskontrolle in der Produktion;
- Reverse Engineering;
- Pipeline-Inspektion;
- Digitalisierung von Objekten für jeden Zweck.
Der Scanner ist einfach zu bedienen: Um loszulegen, müssen Sie eine Verbindung mit einem Laptop herstellen und ein Programm auswählen. Während des Digitalisierens können Sie eine Pause einlegen, die Zwischenergebnisse studieren und weiterarbeiten.
Creaform MetraScan 750 | Elite
Quelle: Industryarena.com
Ein weiterer Handmessscanner, der selbst für große Objekte hochgenaue Modelle generiert.
MetraScan 750 | Elite-Spezifikationen
MetraScan 750 | Elite-Anwendungen
Das Instrument ist in der Architektur, Energietechnik, Reverse Engineering und messtechnischen Steuerung weit verbreitet.
Solutionix C500
Quelle: psarta.com
Solutionix 500 - kompakter 3D-Farbscanner. Das mobile Gerät wird auf einer beliebigen ebenen Fläche aufgestellt.
Das Design basiert auf einem Plattenspieler und zwei Kameras mit einer Auflösung von jeweils 5 Megapixeln. Durch die Drehung der Plattform können Kameras das Motiv aus verschiedenen Winkeln erfassen. Die hohe Betriebsgeschwindigkeit und die einfache Bedienung gewährleisten die hervorragende Leistung der Geräte.
Technische Eigenschaften von Solutionix 500
Solutionix C500-Bereich
Dank seiner kompakten Größe und der Fähigkeit, schnell und genau in Farbe zu scannen, ist das Gerät in vielen Bereichen gefragt, zum Beispiel:
- in der Zahnmedizin;
- Schmuckindustrie;
- in Ausbildung;
- Reverse Engineering-Probleme in verschiedenen Bereichen zu lösen.
Schlussfolgerungen
Die Verwendung von messtechnischen 3D-Scannern verbessert die Qualität von Produkten und senkt deren Kosten, indem Zeit und Ressourcen gespart und Ausschussmengen minimiert werden. Die Automatisierung von Produktionsprozessen durch Einbeziehung der 3D-Scantechnologie erhöht die Effizienz des Unternehmens und seine Wettbewerbsposition auf dem Markt.
Wenden Sie sich an Top 3D Shop, um einen professionellen 3D-Messscanner auszuwählen . Technische Spezialisten helfen Ihnen bei der Auswahl der Ausrüstung, die für die Lösung Ihrer Probleme optimal ist, mit dem am besten geeigneten Verhältnis von Preis und Funktionalität.