في هذه المقالة سوف نتحدث عن تحسين عمليات مراقبة الجودة باستخدام المسح ثلاثي الأبعاد ، حول تصميم ومبادئ تشغيل الماسحات المترولوجية ثلاثية الأبعاد . باستخدام أمثلة حقيقية ، سوف نظهر فعالية استخدام المعدات لحل المشكلات المختلفة. بعد قراءة المراجعة ، سيكون من الأسهل عليك التنقل بين عدد كبير من الطرز في السوق وتحديد معايير اختيار الجهاز المناسب.
المقدمة
تنتج الصناعة كل عام أجهزة وأجهزة أكثر تقدمًا. غالبًا ما يكون لأجزاء الماكينة شكل هندسي معقد وتتفاعل بشكل وثيق مع بعضها البعض. من أجل ضمان عمل الآليات المنسق جيدًا ، من الضروري مطابقة الأشكال والأحجام ودقة التجميع والمعلمات الأخرى. تم تنفيذ مراقبة الجودة في الهندسة الميكانيكية باستخدام تقنيات مختلفة ، بما في ذلك استخدام آلات قياس الإحداثيات (CMM). ومع ذلك ، فإن المسح هو أكثر الطرق فعالية من حيث القدرة على التقاط البيانات للقياسات وسرعة معالجة المعلومات.
قدرات الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد
المصدر: solutionix.com
لا تتعامل الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد مع الأسطح المستوية فحسب ، بل تتعامل أيضًا مع المناطق الصعبة: الزوايا بين الحواف والحواف ، والمسافات البادئة ، والثقوب. من المزايا المهمة للأجهزة طريقة التشغيل التي لا تلامس ، والتي تتيح المسح من مسافة بعيدة في الأماكن التي يصعب الوصول إليها.
بعد إجراء التغييرات ، يتم نقل المعلومات عبر الإنترنت إلى جهاز كمبيوتر ، حيث يقارن البرنامج البيانات المستلمة والمعلمات المحددة ويوضح الانحرافات: تباينات الحجم ، والشقوق ، وآثار التشوه والتآكل ، والتغييرات الأخرى.
مجالات الاستخدام
المصدر: sastrarobotics.com
القياس الرقمي هو عملية عالية التقنية لها العديد من المزايا الهامة مقارنة بطرق التحقق الأخرى. العيب الوحيد لهذه التكنولوجيا هو ارتفاع سعر المعدات. في الصناعات الكبيرة ، مع مردود سريع ، يكون استخدام الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد له ما يبرره اقتصاديًا. دعنا نفكر في بعض الأمثلة:
- إنتاج على نطاق واسع للأجزاء والأجهزة مع عمليات تفتيش إلزامية لجودة المدخلات والمخرجات ؛
- الإنتاج على نطاق صغير لأشياء ذات هندسة معقدة ، مستحيل بدون مراقبة جودة ثابتة.
الحالات التي لا يمكن فيها تطبيق تقنيات أخرى:
- العمل مع كائنات مصنوعة من مواد محددة ، قابلة للتشوه عن طريق طريقة الاتصال لتحديد المعلمات ؛
- قياس الأجزاء الإلكترونية المعرضة لخطر التلف من الكهرباء الساكنة ؛
- يمكن أيضًا إجراء قياسات متكررة للأشياء الغائبة جسديًا على نسخة رقمية مأخوذة مسبقًا.
الغرض من الاستخدام
المصدر: www.capture3d.com
التحكم في مراحل الإنتاج المختلفة
التفتيش الوارد للمواد والأجزاء ضروري في أي مؤسسة. للإنتاج على نطاق واسع ، يتم فحص مجموعات العينات. ومع ذلك ، فإن هذا يتطلب عددًا كبيرًا من وحدات التحكم ، مما يستلزم زيادة في سعر المنتج.
يؤدي استخدام الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد إلى أتمتة سير العمل ، ويزيل الأخطاء المرتبطة بـ "العامل البشري" ، ويسمح لك بالانتقال من مراقبة الجودة الانتقائية إلى مراقبة الجودة المستمرة ، ويزيد من سرعة التحقق عدة مرات ، مقارنة بالعمل اليدوي.
تحليل موقع الأجزاء بالنسبة لبعضها البعض
في منتج يتكون من عدة أجزاء ، من المهم مراقبة الترتيب الصحيح للعناصر فيما يتعلق ببعضها البعض. تعمل تقنية المسح على إصلاح موضع الأشياء في الفضاء بسهولة وتنقل المعلومات إلى شاشة الكمبيوتر.
التحقق من هندسة الأجسام الكبيرة
يتطلب عدد من الأجسام الكبيرة مثل آلات البناء والنقل البحري والجوي اختبارًا منتظمًا لهندسة الهيكل. العملية طويلة وتتطلب البحث عن متخصصين بالمؤهلات والخبرة اللازمة. تتعامل الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد بسهولة مع رقمنة الأشياء كبيرة الحجم ، وتضمن دقة قياس عالية وتوفر وقت الشركات ومواردها المالية.
التحقق من هندسة الأشياء الصغيرة
أحيانًا يكون قياس الأشياء الصغيرة أكثر صعوبة من قياس الأشياء الكبيرة. تم قياس الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد بنجاح في حدود بضعة ميكرونات ، بغض النظر عن حجم الأجزاء. يتم تمييز الانحرافات في الشكل والحجم عن النموذج الأساسي في البرنامج ، مما يجعل من السهل ملاحظتها والقضاء عليها.
اختيار المعدات
المصدر: tool-maker.net
هناك العشرات من نماذج الماسحات المترولوجية في سوق المعدات الرقمية الحديثة. يبدأ اختيار الجهاز بتحديد نطاق المهام التي حددها الإنتاج. فيما يلي بعض المعلمات التي يجب أخذها في الاعتبار ومقارنتها بالأهداف الرئيسية:
1. مساحة العمل
من الواضح تمامًا أن الكائنات كبيرة الحجم تتطلب أجهزة ذات مساحة عمل كبيرة. يرجى ملاحظة أن حجم منطقة العمل يتناسب عكسيًا مع الدقة. باختيار جهاز به مساحة مسح زائدة ، قد يجد المستخدم غير كافٍ من الدقة والدقة.
2. دقة البيانات من
الواضح أنه في صناعة الطائرات وإنتاج الأجزاء المهمة الأخرى ، فإن أعلى دقة متوفرة مطلوبة.
في الهندسة العكسية للسلع الاستهلاكية ، والمنتجات بدون ميكانيكا معقدة ، وكذلك عند استخدامها في إنشاء الأعمال الفنية ، والهدايا التذكارية ، في تطوير ألعاب الكمبيوتر ، لن تجد هذه الدقة تطبيقًا ، لهذه الأغراض ، لا فائدة من دفع مبالغ زائدة مقابل الماسح عشرات ومئات المرات.
3. سرعة العملية
تتضمن هذه المعلمة وقت المعايرة والمسح المباشر. بالنسبة للإنتاج بكميات كبيرة ، حيث يتم استخدام المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد لمراقبة الجودة التي تتضمن عشرات القياسات في الدقيقة ، تعد السرعة العالية ميزة مهمة. يعتبر تصنيع الدُفعات الصغيرة والهندسة العكسية أقل طلبًا على سرعة الجهاز.
4. البرمجيات
نوصي بإعطاء الأفضلية للماسحات الضوئية التي تعمل مع برامج خاصة عالية التخصص. قد تتطلب البرامج المطلوبة لمعالجة عمليات الفحص ، إذا لم يتم تضمينها في المجموعة ، استثمارات مالية إضافية كبيرة.
5. السعر عند
اختيار ماسح ثلاثي الأبعاد ، من الضروري ربط مهام المستخدم وإمكانيات الجهاز بشكل مستقل أو بمساعدة متخصص مؤهل. ليس هناك فائدة من دفع مبالغ زائدة للحصول على ميزات غير ضرورية. في هذه الحالة ، من المهم أن يحتوي الجهاز على المجموعة المطلوبة من المعلمات المضمونة لإعطاء النتيجة المطلوبة. من المهم التنبؤ بفترة الاسترداد للمعدات.
أمثلة على الماسحات ثلاثية الأبعاد لمراقبة الجودة المترولوجية
لنبدأ التعرف على عرض النموذج الروسي - RangeVision Pro. الجهاز معتمد رسميًا كجهاز قياس من قبل الوكالة الفيدرالية للتنظيم الفني والمقاييس.
معلومات أساسية عن RangeVision Pro
المصدر: top3dshop.ru
الجهاز مصمم كجهاز قياس عالمي للأشياء الصغيرة والكبيرة بأحجام من 30 إلى 1000 مم. تسمح ثلاث مناطق عمل ومجموعة من العدسات القابلة للتبديل للماسحة الضوئية برقمنة المجوهرات وأجزاء جسم السيارة بدقة متساوية.
يتم ضمان دقة القياس من خلال تقنية الإضاءة المنظمة والكاميرات بدقة 6 ميجابكسل والحلول البرمجية الأصلية.
يتيح لك برنامج RangeVision تجميع عناصر الصورة معًا وملء المساحات الفارغة ومحاذاة الصور. يتضمن البرنامج الوظائف الأساسية لفحص الهندسة وأخذ القياسات. يتم دعم تنسيق ملف الإخراج من قبل جميع أنظمة CAD والنمذجة الافتراضية الشائعة. تحديثات البرامج متاحة مجانًا.
ميزات RangeVision Pro
أمثلة على استخدام الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد في مختلف المجالات
فحص الجودة في Dolsatech
المصدر: rangevision.com ،
الشريك الإيطالي لـ Iveco و Porsche ، تلقت Dolsatech الأجزاء الأساسية من جمهورية الصين الشعبية التي تتطلب مراقبة الجودة. لم يستطع نظام الفحص الوارد المعتاد التعامل مع التدفق الكبير للمنتجات ولم تتح له الفرصة لاختبار كائنات ذات هندسة غير قياسية.
تم استخدام ماسح ضوئي RangeVision PRO 3D لتحسين العملية. تضمنت تقنيات القياس الحالية نقل وتخزين عينات التحكم في مناطق مخصصة. أتاح تنقل الماسح الضوئي الروسي تقليل التكاليف اللوجستية.
المصدر: rangevision.com
باستخدام الماسح الضوئي ، لم تكن هناك حاجة لنقل الكثير من البضائع لإجراء القياسات. يعمل RangeVision PRO في ورش العمل والمستودعات - في أي مكان مناسب.
في هذه الحالة ، تم إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد لجزء بحجم 1700 مم * 720 مم. تم لصق الملصقات على الجزء ، مما أتاح تجميع الصور الفردية تلقائيًا في نموذج ثلاثي الأبعاد واحد. تمت معالجة المعلومات بواسطة برنامج ScanCenter المملوك مع الماسح الضوئي.
فحص الجودة في INKAY TECHNOLOGY
المصدر: rangevision.com
تم تكليف INKAY TECHNOLOGY SRL من إيطاليا بالتحقق من صحة أبعاد جزء الجسم المصبوب من النموذج الأساسي المحفوظ في ملف CAD. مع الأخذ في الاعتبار الهندسة غير القياسية للكائن ، فقد تقرر التخلي عن التقنيات المعتادة واستخدام الماسح الضوئي RangeVision 3D.
تم تنفيذ العمل على 3 مراحل:
- تم إنشاء عمليات مسح ضوئي للجزء الخارجي من الجسم باستخدام علامات لربط الصورة تلقائيًا.
- لمسح الجزء الداخلي ، تم تقسيم الجسم إلى جزأين ، تم ترقيم كل منهما بشكل منفصل.
- قمنا بخياطة جميع الصور في نموذج واحد.
المصدر: rangevision.com
فحص الجودة في مصنع Krasnoye Sormovo
المصدر: rangevision.com
كما ذكرنا أعلاه ، فإن المسح ثلاثي الأبعاد له ما يبرره ليس فقط في بيئات الإنتاج ذات الحجم الكبير. غالبًا ما يتم استخدام المعدات بشكل فعال في إنتاج القطع للأجزاء. في صناعة بناء السفن ، يتم استخدام المكونات المصبوبة ذات الأشكال الهندسية المعقدة ، والتي تعد مراقبة الجودة صعبة وتستغرق وقتًا طويلاً. لذلك ، أصبح استخدام المعدات ثلاثية الأبعاد في الصناعة أكثر شيوعًا.
اختار متخصصو مصنع Krasnoye Sormovo RangeVision لفحص جودة محور المروحة متغير الخطوة.
ارتفاع الجزء - 70 سم ، القطر - 80 سم.
المصدر: rangevision.com
قبل بدء العمل ، تم لصق الملصقات على الكائن لأتمتة خياطة الصورة. تم تحريك الماسح الضوئي RangeVision PRO 3D حول المحور ، وتم التقاط الصور من جوانب مختلفة. تم تجميع نموذج ثلاثي الأبعاد من 100 صورة تم الحصول عليها. تم دمج ملف stl مع نموذج التصميم الأساسي في برنامج GOM Inspect لتحديد الانحرافات. استغرق العمل ، ونتيجة لذلك ، تلقى المتخصصون تقريرًا دقيقًا حول مطابقة المنتج النهائي للنموذج الأساسي ، عدة ساعات.
سكانتيك PRINCE775
المصدر: www.3d-scantech.com
ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد ليزر محمول باليد تعمل ScanTech PRINCE 775 على أساس كاميرتين بإضاءة خلفية LED. هناك وضعان للتشغيل متاحان للمستخدمين:
- في الوضع الأزرق ، يكون الليزر الأزرق نشطًا ؛ يستخدم هذا الوضع للحصول على نماذج عالية التفاصيل ؛
- يتم تشغيل وضع RED بالليزر الأحمر عندما تكون الأولوية للرقمنة عالية السرعة.
نتيجة للمسح ، يتم إنشاء سحابة نقطية تتم معالجتها باستخدام حل برنامج ScanTech. يتم عرض الصورة النهائية على شاشة جهاز العمل.
مواصفات الماسح الضوئي
باستخدام PRINCE 775
المجال الرئيسي لتطبيق الماسح الضوئي هو رقمنة الأشياء الكبيرة ، مثل أجزاء السفن والسيارات والمنشآت الصناعية. يمكن للجهاز أيضًا العمل مع الأشياء الصغيرة مثل المجوهرات.
تطبيقات ScanTech PRINCE 775:
- الهندسة العكسية؛
- التصميم الصناعي
- فحص الجودة؛
- إنشاء ألعاب الكمبيوتر والأفلام ثلاثية الأبعاد ؛
- وفي مجالات أخرى كثيرة.
المصدر: www.3d-scantech.com
مثال على استخدام الماسح الضوئي PRINCE المحمول في مجموعة مع MSCAN - يزيد استخدام جهازين من كفاءة العملية بسبب ميزات الجهاز.
يوفر الجهاز الأول دقة وتفاصيل عالية ، والثاني يساعد في فحص الأجسام الكبيرة باستخدام المسح التصويري.
المصدر: www.3d-scantech.com
رقمنة أجزاء إيرباص A350 باستخدام عدة: MSCAN + PRINCE. لقد أثبت الزوج أنه ممتاز في حل مهام فحص الجودة بسرعة.
المصدر: www.3d-scantech.com أتاحت
الرقمنة إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للمكره ، حيث كان من المستحيل قياسه بدقة بطرق أخرى.
Creaform HandySCAN Black Elite
المصدر: creaform3d.com
دعنا نتعرف على HandySCAN Black Elite المدمج متعدد الاستخدامات - ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد متخصص في القياس من Creaform. الجهاز مناسب لمعظم المستخدمين بما في ذلك أولئك الذين ليس لديهم مهارات عملية في التعامل مع هذه المعدات. على الرغم من سهولة استخدامه ، يضمن الماسح الضوئي نماذج عالية الدقة ، حتى عند رقمنة كائنات كبيرة ذات هندسة معقدة.
مواصفات الماسح الضوئي
تطبيقات Creaform HandySCAN Black
الجهاز مصمم للاستخدام الاحترافي في مختلف المجالات. يقوم HandySCAN Black بعمل رائع بمهام مثل:
- مراقبة الجودة الواردة والصادرة في الإنتاج ؛
- الهندسة العكسية؛
- فحص خطوط الأنابيب
- رقمنة الأشياء لأي غرض.
الماسح الضوئي سهل الاستخدام: للبدء ، تحتاج إلى إنشاء اتصال بجهاز كمبيوتر محمول وتحديد برنامج. في عملية الرقمنة ، يمكنك التوقف ودراسة النتائج الوسيطة ومتابعة العمل.
Creaform MetraScan 750 | النخبة
المصدر: industryarena.com
آخر المقاييس الماسح الضوئي المحمولة التي تنتج نماذج دقيقة للغاية حتى بالنسبة للالأجسام الكبيرة.
MetraScan 750 | مواصفات النخبة
MetraScan 750 | تطبيقات النخبة
تستخدم الأداة على نطاق واسع في الهندسة المعمارية وهندسة الطاقة والهندسة العكسية والتحكم المترولوجي.
سوليوشنكس C500
المصدر: psarta.com
Solutionix 500 - ماسح ضوئي ملون ثلاثي الأبعاد. يتم وضع الجهاز المحمول على أي سطح مستو.
يعتمد التصميم على قرص دوار وكاميراتين بدقة 5 ميجا بكسل لكل منهما. يسمح دوران المنصة للكاميرات بالتقاط الهدف من زوايا مختلفة. تضمن سرعة التشغيل العالية وسهولة الاستخدام الأداء الممتاز للمعدات.
الخصائص التقنية لـ Solutionix 500
نطاق Solutionix C500
بفضل حجمه الصغير والقدرة على إجراء مسح ضوئي سريع ودقيق بالألوان ، فإن الجهاز مطلوب في العديد من المجالات ، على سبيل المثال:
- في طب الأسنان
- صناعة المجوهرات
- في التعليم
- لحل مشاكل الهندسة العكسية في مختلف المجالات.
الاستنتاجات
يؤدي استخدام الماسحات المترولوجية ثلاثية الأبعاد إلى تحسين جودة المنتجات وتقليل تكلفتها من خلال توفير الوقت والموارد وتقليل حالات الرفض. تعمل أتمتة عمليات الإنتاج ، من خلال إدراج تقنية المسح ثلاثي الأبعاد ، على زيادة كفاءة المؤسسة وموقعها التنافسي في السوق.
لاختيار ماسح ضوئي قياس ثلاثي الأبعاد احترافي ، اتصل بـ Top 3D Shop . سيساعدك المتخصصون الفنيون في اختيار المعدات المثالية لحل مشاكلك ، مع أنسب نسبة السعر والوظائف.