Zastosowania skanowania laserowego 3D w przemyśle – studia przypadków

Nowoczesne skanowanie laserowe 3D gwarantuje precyzyjne pomiarowanie otoczenia i obiektów, tworzenie dokładnych modeli trójwymiarowych i skuteczną analizę danych. Skaning laserowy 3D ma wpływ na każdą dziedzinę życia społecznego, gospodarczego i naukowego. Przyczynia się do rozwoju technologicznego i postępu cywilizacyjnego, zwłaszcza w takich branżach jak lotnicza, stoczniowa, motoryzacyjna i medyczna. Dlatego we wpisie omówimy konkretne przypadki zastosowania skanowania laserowego 3D w tych sektorach.

Zastosowanie skanowania laserowego 3D w przemyśle – gdzie się sprawdza?

W jakich branżach laserowe skanowanie 3D stało się nieodłącznym wsparciem dla przedsiębiorstw?

Przemysł lotniczy

Silniki samolotów, kadłuby i skrzydła – to tylko niektóre z części w przemyśle lotniczym, które muszą być dokładnie zaprojektowane i przetestowane ze względu na bezpieczeństwo. Skanowanie laserowe 3D w odróżnieniu od tradycyjnych metod pomiaru ułatwia dokładne pomiarowanie nawet najbardziej skomplikowanych kształtów i powierzchni lotniczych części, w efekcie czego spełniają one odgórne normy. Precyzyjne pomiary skanera laserowego 3D w przemyśle lotniczym zapobiegają odchyleniom od normy i błędom.

Przemysł motoryzacyjny

W przemyśle motoryzacyjnym skanowanie laserowe 3D znajduje zastosowanie zarówno w procesie projektowania, jak i kontroli jakości. Rzetelne pomiary skanera mogą dokładnie odtworzyć istniejące już części samochodowe tworząc precyzyjne model 3D. Sprawia to, że przedsiębiorstwa sprawniej rozwijają nowe produkty i efektywnie kontrolują jakość tych produkowanych. Skanowanie laserowe 3D w przemyśle motoryzacyjnym dotyczy takich elementów jak silniki, karoserie i podzespoły silnika. Skaning 3D umożliwia również precyzyjne odtwarzanie części do pojazdów zabytkowych.

Przemysł stoczniowy

Skanowanie laserowe 3D umożliwia dokładną kontrolę jakości, inżynierię odwrotną oraz zarządzanie magazynem w branży stoczniowej. Ułatwia wykrywanie wszelkich niedoskonałości konstrukcyjnych i uszkodzeń (na przykład weryfikację frezowania kadłubów), co pozytywnie wpływa na bezpieczeństwo i ogranicza zbędne wydatki. Skaner 3D identyfikuje potencjalne zagrożenia, a nawet pozwala monitorować stan techniczny statków. Bez wątpienia dobre skanery 3D w przemyśle stoczniowym to niezbędny nabytek dla każdego, komu zależy na najwyższym stopniu precyzji.

Przemysł medyczny

Protezy, implanty czy aparaty ortodontyczne – skanery 3D ułatwiają produkcję wielu urządzeń medycznych, w których przypadku również precyzja ma kolosalne znaczenie. Technologia skanowania laserowego 3D umożliwia dokładne odwzorowanie unikalnych cech anatomicznych pacjenta, co pozwala na tworzenie wyrobów medycznych, które są perfekcyjnie dopasowane do indywidualnych potrzeb.

Zastosowania skanowania laserowego 3D w przemyśle ciężkim – co warto wiedzieć?

Przemysł ciężki obejmuje wiele sektorów, takich jak transport szynowy, produkcja maszyn, energetyka i przemysł wydobywczy. W tych gałęziach precyzja i jakość często są nadrzędnymi wartościami, które decydują o bezpieczeństwie i ograniczają koszty.

Jednym z przykładów jest kontrola jakości pojazdów szynowych. Skanery 3D są w stanie ocenić różne komponenty taboru kolejowego, w tym koła, osie i elementy podwozia. Zaawansowane urządzenia błyskawicznie wykrywają odchylenia, co jest w stanie nawet zapobiec katastrofom.

Natomiast w przemyśle wydobywczym skanowanie 3D sprawdza się na przykład podczas analizy stanu technicznego, a nawet renowacji zużytych części maszyn. W przemyśle zbrojeniowym zdaje egzamin przy projektowaniu i produkcji zaawansowanych systemów uzbrojenia i pojazdów bojowych, co usprawnia między innymi testowanie prototypów. W hutnictwie skanery 3D służą do produkcji metali, co znacznie poprawia jakość wyrobów hutniczych, a w energetyce usprawniają na przykład pomiar 3D platform elektrowni wiatrowych.

Case study zastosowania skanowania laserowego 3D w procesie kontroli u Klienta Comtec 3D

Firma z branży motoryzacyjnej na Śląsku, która dostarcza produkty głównie do takich zakładów jak STELLANTIS oraz TOYOTA. Na co dzień korzysta z trzech maszyn współrzędnościowych (CMM): TRIMEK, ZETTMESS oraz ZEISS. Wszystkie maszyny są wyposażone w oprogramowanie METROLOG X4 i mają konstrukcję kolumnową.

Wyzwanie

Klient chciał zwiększyć efektywność procesu kontroli jakości, zmniejszyć czas potrzebny na pomiary oraz poprawić dokładność pomiarów krytycznych charakterystyk i wymiarów swoich produktów. Wcześniej wszystkie te pomiary były wykonywane za pomocą sondy elektrostykowej, co było czasochłonne i mniej elastyczne.

Rozwiązanie

Zdecydowaliśmy się na wdrożenie nowego, przenośnego urządzenia pomiarowego: skanera światła niebieskiego zamontowanego na ramieniu pomiarowym FARO. Proces realizacji tego systemu polegał na integracji z istniejącymi programami pomiarowymi używanymi na maszynach CMM w środowisku inspekcyjnym METROLOG X4.

Kroki realizacji

1. Analiza istniejących programów pomiarowych:
   

• Przeprowadziliśmy dokładną analizę wszystkich istniejących programów pomiarowych używanych na maszynach CMM, aby zidentyfikować, które z nich można dostosować do nowej technologii skanowania. W praktyce prawie 100% programów nadawało się do przekonwertowania do nowego procesu kontroli jakości.
  
  

• Każdy program pomiarowy został zmodyfikowany w ten sposób, że wyłączono w nich pomiar stykowy z maszyn CMM – tryb w pełni automatyczny w oprogramowaniu.
  
• Dodaliśmy operację gromadzenia i filtrowania chmury punktów za pomocą skanera światła niebieskiego FARO.
  
• Wprowadziliśmy Best-Fit oraz bazowanie iteracyjne RPS na podstawie nominałów punktów RPS z programu. Pozwoliło to na precyzyjne dopasowanie chmury punktów współrzędnych do nominalnych danych zapisanych w programach pomiarowych.
  
• Za pomocą automatycznych algorytmów poszukiwania środowiska METROLOG X4, wyodrębniliśmy wszystkie punkty na podstawie wcześniej zapisanych danych nominalnych każdej z charakterystyk, co pozwoliło na dokładne porównanie z rzeczywistymi wartościami.
  
  

Rezultaty:

• Proces pomiarowy stał się szybszy i bardziej wydajny – blisko 600% krótszy czas pomiaru. Dzięki skanowaniu światła niebieskiego, możliwe było jednoczesne zbieranie dużej ilości danych pomiarowych w krótszym czasie w porównaniu do tradycyjnych metod stykowych.
  

• Skanowanie światła niebieskiego zapewniło większą dokładność pomiarów krytycznych charakterystyk i wymiarów, co przyczyniło się do wyższej jakości końcowych produktów.
  

• Przenośny skaner FARO pozwolił na większą elastyczność w pomiarach. Umożliwił łatwe przemieszczanie urządzenia pomiarowego w obrębie różnych stanowisk produkcyjnych. Dodatkowo skaner umożliwił pomiar dodatkowych wymiarów.
  

• Szybsze pomiary oznaczały krótsze czasy przestojów w produkcji, co miało bezpośredni wpływ na zwiększenie wydajności linii produkcyjnej.
  
  

Wnioski

Wdrożenie skanera światła niebieskiego na ramieniu pomiarowym FARO okazało się skutecznym rozwiązaniem dla poprawy procesu kontroli jakości w firmie motoryzacyjnej. Integracja nowej technologii z istniejącymi programami pomiarowymi pozwoliła na efektywne wykorzystanie zasobów i znacząco poprawiła jakość i efektywność pomiarów. Dzięki temu firma może lepiej sprostać wymaganiom rynkowym i utrzymać wysokie standardy jakości swoich produktów.

Zastosowanie skanowania laserowego w przemyśle – jaką ma przewagę?

Teraz już wiesz, jak skanowanie laserowe wspiera każdą branżę – zwłaszcza przemysł ciężki, medyczny, motoryzacyjny i lotniczy. Bez wątpienia zapewnia wiele korzyści w porównaniu z tradycyjnymi metodami pomiarowymi, o czym przeczytasz w naszym wpisie: Skanowanie laserowe 3D a tradycyjne techniki pomiarowe – porównujemy!

Profesjonalne skanery laserowe 3D z najwyższą starannością odwzorowują kształt i wymiary mierzonych obiektów, skanowanie przebiega zdecydowanie szybciej, a urządzenia nadają się do badania różnorodnych obiektów o zróżnicowanej geometrii i materiale. Współpracują z metalami, tworzywami sztucznymi i innymi materiałami, co zwiększa ich wszechstronność.

Jeśli więc w Twojej branży liczy się bezpieczeństwo, szybki i dokładny pomiar oraz satysfakcja klienta są najważniejsze, to zwróć uwagę na ofertę naszych maszyn CMM, przenośnych ramion pomiarowych i ręcznych skanerów 3D.