Kontrola wymiarów dywaników samochodowych na bazie skanów 3D


Kategoria: Strefa wiedzy Dodano: Wyświetlono: 2079

Calibry to lekki, niewielkich rozmiarów skaner 3D, który przeznaczony jest do skanowania średnich i dużych przedmiotów. Przy jego pomocy wykonaliśmy projekt dotyczący kontroli wymiarów dywaników samochodowych na bazie skanów 3D.

Kontrola wymiarów dywaników samochodowych na bazie skanów 3D

Jednym z ciekawszych przypadków z jakim spotkaliśmy się w pracy zawodowej to dywaniki i maty samochodowe. A dokładniej użycie skanerów 3D w procesie kontroli wymiarów przez producentów tego typu produktów.

Jak się okazuje ta branża, ściśle związana z przemysłem automotive, boryka się z problemami ww. natury. To co do tej pory było traktowane po macoszemu, kontrola wymiarów mat i dywaników oraz składowane wykrojników, wraz z rosnącą geometrycznie liczbą modeli aut powoli powoduje coś co można nazwać „zadławieniem”. O ile moce przerobowe są i ciągle będą o tyle magazynowanie wykrojników i kontrola wyprodukowanego towaru zaczyna ciążyć szybko rozwijającym się przedsiębiorstwom z tego segmentu.

Nasz zespół rozwojowo-badawczy postanowił podjąć próbę rozwiązania tego problemu, sięgając po sprawdzone już wcześniej urządzenia i oprogramowanie. W tym przypadku do pracy zaprzęgnęliśmy doskonały skaner 3D firmy THOR3D o nazwie Calibry a także szeroko dostępne i popularne oprogramowanie przeznaczone do projektowania CAD/CAM.

Kontrola wymiarów dywaników samochodowych na bazie skanów 3D Skaner 3D Calibry

Skaner 3D Calibry

Calibry to lekki, niewielkich rozmiarów skaner 3D, który przeznaczony jest do skanowania średnich i dużych przedmiotów (od 20 cm do 10 m). Skaner 3D Calibry osiąga rozdzielczość do 0,6mm, posiada wbudowaną kamerę oraz może pomieścić do 3 milionów punktów na sekundę.

Skaner 3D Calibry to profesjonalne innowacyjne narzędzie pracy o najwyższej jakości. Zaprojektowana od podstaw kamera, z możliwością rozpoznawania kolorów, zapewnia niezrównaną wysoką jakoś wyników. Wbudowany ekran dotykowy zapewnia wysoki komfort skanowania w każdym środowisku pracy. Zaawansowane oprogramowanie, dostępne w języku polskim, pozwoli w intuicyjny sposób na przetworzenie pozyskanych skanów.

Oprogramowanie, z którego skorzystaliśmy w tym przypadku to ABViewer i AutoDesk Netfabb.

Proces skanowania i digitalizacji

Skaner Calibry potrafi pracować i zbierać dane w trzech trybach, tj.: po cechach charakterystycznych obiektu, markerach, i teksturze dzięki czemu nasz zespół badawczy miał dość spory front działań do rozpatrzenia. Po kilku próbach skanowania w każdym z tych trybów doszliśmy do wniosku że w tym przypadku, najszybszy i najbardziej efektywny będzie skan z zastosowaniem markerów. W związku z tym że z założenia obiektów będzie więcej niż jeden czy nawet dziesięć postanowiliśmy stworzyć cos w rodzaju podłoża do skanowania do którego przymocowaliśmy markery. Dzięki temu zabiegowi duże zróżnicowanie kształtów i rozmiarów mat i dywaników nie stanowiło dla nas już żadnych problemów. Praca z tak przygotowanym miejscem pracy w znaczącym stopniu przyspiesza i usprawnia sam proces digitalizacji.

Proces skanowania i digitalizacji

Należy w tym momencie skupić się również na oprogramowaniu z którym współpracuje sam skaner- czyli Calibry Nest, które poza wizualizacją i prostymi funkcjami edycji skanów posiada wiele innych ciekawych narzędzie pozwalających na średniozaawansowaną pracę ze zeskanowanym obiektem. Wprawny operator skanera Calibry i oprogramowania Nest jest w stanie dzięki zaimplementowanym narzędziom dokonać prostych pomiarów skanów, które już na tym etapie można wykorzystać jako materiał porównawczy w kontroli wymiarów produktu z wzorcem lub wykrojnikiem.

Zdygitalizowany model maty lub dywanika, lub też wzorca wykrojnika możemy zapisać jako element biblioteki produktów i wracać do niego w późniejszym czasie wykorzystując go w procesie kontroli jakości.

Po przeprowadzeniu procesu skanowania i digitalizacji obiektów możemy skorzystać z dużego wachlarza oprogramowania pozwalającego na przeprowadzenie interesujących nas pomiarów i obliczeń. W tym „case study” zespół badawczo-rozwojowy GLOBAL3D wskazał jednak dwa programy jako obiecujące z dobrymi prognozami na rozwiązanie problemu. Są to Abviewer firmy Cadsofttools oraz Netfabb ze stajni AutoDesk.

1. Abviewer

Abviewer to jest uniwersalnym oprogramowaniem do pracy z rysunkami. Umożliwia podgląd, edycję, konwersję, mierzenie i wydruk plików CAD typu DWG i innych a także modeli 3D i obrazów rastrowych. Umożliwia pracę z fragmentami obrazów a także grupami plików. Program umożliwia porównywanie zawartości plików, wydruk a także posiada API. Poza wymienionymi cechami program ten pozwala na wymiarowanie obiektów trójwymiarowych zapisywanych do formatu .STL i zapisywanie wyników w postaci raportu generowanego przez oprogramowanie lub też zwymiarowanych rzutów obiektów do plików PDF i innych.

Abviewer
2. Netfabb

Netfabb to narzędzie do przygotowywania modeli do druku. G-kod dla drukarek 3D można wygenerować na podstawie modeli zapisanych w formacie STL. Netfabb pozwala obejrzeć modele (także w postaci siatki), a przy okazji automatycznie naprawia różne niedoskonałości, które mogą negatywnie wpłynąć na jakość wydruku, jak niedomknięte powierzchnie bądź przecinające się bryły. Ten program również posiada interesujące nas opcje wymiarowania obiektów zapisanych do formatu STL dzięki którym jesteśmy w stanie wygenerować zwymiarowany rzut interesującego nas obiektu. Bez problemu radzi również sobie z obliczaniem długości kątowych, promieni okręgów co jest dość ważne w przypadku obiektów które zawierają w sobie zaokrąglone powierzchnie.

Netfabb
3. GOM Inspect

GOM Inspect to bezpłatne oprogramowanie do kontroli 3D i obróbki siatek, służące do analizy wymiarowej chmur punktów 3D, a zarazem przeglądarka zbiorów danych pozyskiwanych z aplikacji.

GOM Inspect

Podsumowanie

Przedstawiony w niniejszej analizie przypadku proces wykorzystania skanera 3D Calibry oraz szeroko dostępnego oprogramowania pozwala w sposób skuteczny efektywny i dość szybki (po nabraniu wprawy) sposób przeprowadzić analityczną kontrolę wymiarów dywaników i mat samochodowych. Tego typu zastosowania można oczywiście rozszerzać na praktycznie każdą gałąź przemysłu. Można ją również potraktować jako wstęp do inżynierii odwrotnej w tworzeniu/ odtwarzaniu obiektów. Prosimy jednak pamiętać że nie jest to gotowe rozwiązanie, które jeden do jednego można przenieść na każdy problem. To raczej drogowskaz jak można to zrobić.

Serdecznie zachęcamy do zapoznania się z ofertą GLOBAL 3D na naszej stronie internetowej www.global3d.pl oraz w innych mediach. Chętnie pomożemy rozwiązać Państwa problem.