הבנה 3D Scanning & Imaging in Modern Manufacturing

ייצור מוקדם דורש סובלנות הדוקה ותהליכים הניתנים על ידי הונדינג, תהליך סיום המשמש להשגת ג'ממות מדויקות וגנטיות פני השטח, יש הסתמך באופן מסורתי על מדידה ידנית ומיומנות המפעילה. עם זאת, שילוב 3D סריקה וטכנולוגיות הדמיה שינתה הן את ההתקנה ההשחית והן בקרת איכות.כלים אלה ללכוד נתונים ממדיים ומשטחיים מקיפים, המאפשרים למהנדסים לקבל החלטות המונעות נתונים, אשר מפחיתות חיסון ושיפור זמני מחזור.

סריקה תלת מימדית יוצרת תאום דיגיטלי של חלק על ידי לכידת מיליוני נקודות נתונים על פני השטח שלה.טכנולוגיות נפוצות כוללות סריקה אור מובנים, טריגומיות לייזר, ו photometry. Structured Light Systems Project דפוס אור על אובייקט ומדיקות כדי לדרג את התיאום 3D, מה שהופך אותם אידיאלי עבור ג'מקלטס מורכבים. לייזרים להשתמש קו לייזר נעים ומצלמה כדי לשחזר פני השטח, המציעה דיוק גבוה עבור תמונות ממותרות שונות.

אימת בהקשר זה מתייחס למצלמות דיגיטליות ברזולוציה גבוהה ומערכות ראיית מכונה המנתחות תכונות פני השטח, מרקם ופגמים.כאשר בשילוב עם אלגוריתמים מתקדמים, הדמיה מספקת מדדים כמותיים כמו גסות פני השטח (Ra, Rz, Rq) ו waviness, ישירות מריאציות pixel.

יישומים של 3D סריקה ב- Honing Setup

ההתקנה ההונדינג היא שלב קריטי שבו בחירת כלי, שיעורי הזנה ופרמטרי שבץ חייבים להתאים לתוצאה הרצויה.היסטורית, ההתקנה מעורבת ריצות משפט יקרות ובדיקות מד תכופות. 3D סריקה מהפכה בכך על ידי מתן משוב מיידי על מצב לפני ההשחה מתחיל.

שם מקורי: scanning Bore Geometry

לפני ההשחה, סריקה תלת-ממדית של הניבה המזהה את הברז, הישבן, ואת סטיית מרכז.הסורק ללכוד את כל משטח העשב, ומייצר ענן נקודה שניתן להשוות למודל ה-CAD.זה מאפשר טכנאים:

  • (ב) ,0) ,Quantify דרישות הסרת מלאי 1 (FLT: 1) על ידי מדידה של נפח הנשא בפועל מול הגיאומטריה המטרה, ניתן לייעל את זמן ההשחה.
  • (ב) ,0) ,Detect nonסדירitiesureitiesFLT:1 - חתכים מפוסקים, משמרת ליבה או סימני הסימון המנצ'ינג המשתנים הופכים גלויים, מנחים את נתיבי הכלים.
  • (ב) ,0) ,(Align Tool PlaceFLT:1) - סריקה קובעת האם ציר העשב מקביל או חדור לפרצופים ההתייחסות, המאפשרת היערכות מדויקת של כלי.

התוצאה היא התקנה שלוקחת דקות במקום שעות, עם פחות חלקים מרוטשים במהלך הריצה הראשונית.

מעקב עם Imaging

כמה מערכות מתקדמות משלבות חיישני הדמיה לתוך המכונה ההשינג עצמה.במהלך התהליך, מצלמה לוכדת את פני השטח השעמום לאחר כל כמה מחזורים משבץ.תוכנות מנתחת את התמונות עבור סימני כוויות, שריטות, או אפילו ללבוש לא אפילו גרפיטי.אם הפגם מופיע, המכונה יכולה להתאים את אורך שבץ או לחץ אבן בזמן אמת.זה סגור שליטה מפחיתה את הסיכון של overhoning או מתחת לתחת honing.

בקרת איכות באמצעות 3D Imaging

לאחר ההשחה, בקרת איכות חייבת לוודא כי החלק עומד מפרטים הנדסיים.בדיקה מסורתית עם מדדי אוויר או פרוטמטרים סטייללוס היא איטית ומספק רק מדידות נקודה. 3D הדמיה מציעה נוף הוליסטי.

ניתוח טקסט Surface Texture Analysis

פרוטונומטריה מבוססת אימתינג משתמשת בגוון מיקוד או מיקרוסקופיה מיקרוסקופית כדי למדוד את החוספסות על פני כל השעמום.בניגוד לסגנון מגע שעוקב אחר קו יחיד, הדמיה אופטית מייצרת מפת פני שטח תלת מימדי. מפה זו מגלה לא רק ערכי Ra/Rz אלא גם דפוסים כיוון (כמו מפרט חוצה-hatch ורמות) עבור חוטי המנוע, דפוס חוצה-האמצע הנכון הוא חיוני עבור שמן והחזקה שיכולה לעמוד ב-100% על פני השטח.

המונחים: Dimensional Verification

סריקה פוסט-מעבד 3D מאשר כי הקוטר הקרוע, עגולות, וcylindricity נמצאים בסובלנות.הענן הנקודה ניתן לרשום למודל ה-CAD, וסטיות הן ממפת צבע לפרשנות קלה.זה הרבה יותר מקיף מאשר בדיקת קוטרים בשלושה מעמקים.זה גם מזהה שגיאות עדינות כמו פעמון-mouthing או צורות זכוכית מסורתיות כי מדפס.

Defect Detection

אימגיינג מצטיין במציאת פגמים מיקרוסקופיים.מצלמות High-resolution יכולות לזהות בורות, סדקים, חלקיקים טבועים, או מחדש חומר מוטבע.מודלים של למידת מכונות מאומן על ספריות פגומות יכולים אוטומטית לסמן חלקים שאינם מתואמים, הסרת סובייקטיביות המפעילה.זה בעל ערך במיוחד בייצור גבוה שבו עקביות היא רבת.

היתרונות של Integrating 3D Technologies

חברות אשר אימצו סריקה תלת-ממדית הדמיה עבור שיפורי המוח של הדו"ח.כאן הן היתרונות העיקריים:

  • (FLT:0) ,FLT:1 - קדם-השמדה מבטלת את ניחושים, בדרך כלל להפחית זמן אישור של חלקיקים ראשונים ב -40-60 אחוזים.
  • (ב) ,0) ,Lower גרדורד (בקיצור: 0) ,(ה) , ניטור In-מעבד תופס פגמים מוקדם, הימנעות ממחיר של השלמת חלקים רעים.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ,Optimized Tool LifeFLT:1hil - הידיעה על מצב המניות המדויק מאפשר שימוש במזונות אגרסיביים יותר על חומרים גסים ו קנס עובר בסופו של דבר, חלוקת ללבוש באופן שווה.
  • (ב) ,0) אבטחת אמון תזונתית 1 (CDC) – דיווח על נתוני סריקה בפועל במקום דגימת הדגימה מספק הוכחה בלתי ניתנת להכחשה של איכות.

היתרונות האלה מתרגמים ישירות לחיסכון בעלויות. צמח מנוע בגודל בינוני, שעבר סריקה תלת מימדית עבור ההתקנה ההשחית הפחיתה את העבודה ב-30% והצלת מוערך של 250,000 $ בשנה בחומר ובעבודה.

המונחים

שילוב מוצלח של טכנולוגיות אלה דורש תכנון זהיר.לא כל המערכות נוצרות שוות, והבחירה תלויה בגודל חלקי, חומר ונפח הייצור.

בחירת ציוד

עבור נשאים קטנים (פחות מ 50 מ"מ בקוטר), סורק קו לייזר על שלב רוטארי עובד טוב.עבור בלוקים גדולים של מנוע, סורק אור בנוי נייד או מכונת מדידה (CMM) עם בדיקה אופטית עשוי להיות טוב יותר.מערכות אימגינציה חייב להיות מספיק פתרון כדי לראות את הסיום: לפחות 5 מגה פיקסל ועדשה עם גורמי איכות נאותה.

Software &: ניהול נתונים

עננים מסוימים מסורקים יכולים להיות כמה ג'יגה-ביייטים עבור תוכנה (כגון PolyWorks, Geomagic Control X, או GOM Inspect) נדרש עבור היערכות, ניתוח ודיווח.פלטפורמות אלה גם להתמודד עם אלגוריתמים הטובים ביותר עבור השוואת נתונים ל- CAD. Imaging ייתכן לדרוש תוכנת ניתוח טקסטורה מיוחדת. integrating נתונים אלה לתוך מערכת ייצור (MES) או ניהול איכות (MS) הם להבטיח החלטות המבוססות על בסיס מידע.

הדרכה & פרוטוקולים

על אנשי הטכנולוגיה ללמוד כיצד למקם את הסורק, למזער חפצים בתנועה ולפרש מפות סטיות.נוהלי תפעול סטנדרטיים צריכים להגדיר: אילו פרמטרים לסרוק (משואבים או כתמים מלאים) כיצד לעתים קרובות למקם את מערכת ההדמיה, וכיצד להתמודד עם תוצאות קו הגבול.ג'ואמפ רגיל; מחקרים להבטיח כי מערכת המדידה עצמה יציבה.

מקורות חיצוניים כמו ה- 0FLT:0ASTM E284 סטנדרטיים עבור המראה FLT 1 ו- (FLT:2ISO 25178 עבור מרקם פני השטח של ה-E284 לספק מסגרות לאימות.

מחקר: הונדינג הhydrulic Cylinders

יצרן של צינורות גליל הידראולי המשמש להגדיר honing על ידי מדידת את השעמו כל שלוש דקות עם מד אוויר.הגדרה דרש מספר ניסיון פועל כדי להשיג את סובלנות הקוטר 1-מיקרונית.לאחר התקנת סורק לייזר בתוך הצינור לפני ההשחה, הטכנאי יכול לראות כי צינורות טרום-הone נשאו יש 15-מיקרוn-מסלולה שלה עכשיו, הם הסתגלו את הכלי כבוי כדי לפצות, להשיג את הציון הסופי בנקודת המעבר הראשון של העובר 45-hone של הדמיה, לאחר מכן, לאחר מכן של חברת הדמיה של 3D לאחור של חיישן 3D אחד.

מגמות עתידיות

כאשר חיישן עולה ירידה וכוח מחשוב עולה, סריקה תלת מימדית ודימות נעים מהמעבדה לקומה החנות.סורקים מוחזקים מציעים עכשיו דיוק תת- 10-מיקרון, ומערכות הדמיה יכולים ללכוד את החוספס משטח בתוך שנייה. Machine Learning הוא סיווג פגם אוטומטי, וסימולציות תאות דיגיטליות מאפשרות למהנדסים לחזות כיצד נישה נתונה לפני נגיעה בחלק.

עבור אלה בייצור דיוק, השקעה בטכנולוגיות אלה כבר לא אופציונלית - זה הכרחי תחרותי על ידי הטמעת מדידה 3D הן ההתקנה והן בקרת איכות, חברות להשיג רמות של עקביות כי היו בלתי ניתן להעלות על הדעת לפני עשור.

מסקנה

סריקה תלת מימדית ודימות עברו מעבר ליישומים נישה כדי להפוך לכלים ליבה של ההתקנה והשליטה האיכותית.הם מספקים נתונים תלת-ממדיים מדויקים, ללכוד מרקם פני השטח באופן מקיף, ומאפשרים התאמות בזמן אמת המפחיתות את הפסולת ואת העבודה מחדש.כאשר ייושמו עם הציוד הנכון, התוכנה והאימון, טכנולוגיות אלה מספקות חזרה מהירה על ההשקעה באמצעות תשואה גבוהה יותר, באמצעות התשואה גבוהה יותר, ואמון לקוחות חזק יותר.