Escaneado 3D de troqueles de estampación: Pasar de los "puntos" a las "superficies"

Este caso práctico consiste en el escaneado 3D de matrices de estampación en la industria del automóvil. Para obtener conjuntos de datos más completos, el cliente pasó de la fotogrametría al escaneado láser 3D de alta precisión.

●Empresa: Tianjin RAINBOW HILLS (proveedor de Toyota).
Ubicación: Tianjin, China
●Servicio: Producción de componentes de hierro fundido para matrices de estampación de automóviles.
●Capacidad de producción: 2200 toneladas/mes
●Necesidad: Obtener conjuntos de datos 3D más completos.
●Solución: Soluciones de metrología SHINING 3D FreeScan.
●Resultados:
○Informes de inspección 3D ricos en información, que facilitan la comunicación con proveedores asociados y clientes.
○Flujo de trabajo de inspección 3D racionalizado (y más portátil).

Este caso práctico sobre el escaneado 3D de matrices de estampación también está disponible en YouTube:

Introducción

Las matrices de estampación desempeñan un papel fundamental en el proceso de producción de automóviles. Se utilizan para puertas, paneles laterales, guardabarros y muchas otras de las numerosas piezas que componen un automóvil. Estas matrices deben respetar numerosas normas de calidad para producir piezas de alta calidad.

Las empresas deben inspeccionar las matrices para asegurarse de que cumplen los requisitos de dimensiones y calidad.

Tianjin RAINBOW HILLS ( fundada en 2004) es una de esas empresas, especializada en la producción de componentes de fundición para matrices de estampación de automóviles. Es el únicofabricante de fundición designado para Toyota en China y ofrece una capacidad de producción mensual de 2200 toneladas.

Este artículo analiza por qué Tianjin RAINBOW HILLS decidió mejorar su flujo de trabajo de inspección medianteel escaneado 3D de matrices de estampación con soluciones basadas en láser en lugar de fotogrametría.

Un ingeniero de Tianjin RAINBOW HILS utilizando un FreeScan UE Pro para analizar una superficie.

Inspección de matrices de estampación con fotogrametría

La producción de matrices de estampación se divide en dos procesos principales:fabricación y mecanizado. Normalmente, las empresas de las fases anteriores (para la fabricación) y posteriores (para el mecanizado) llevan a cabo estos procesos por separado. Sin embargo, deben trabajar en colaboración para completar la producción global.

En este caso, Tianjin RAINBOW HILLS es la empresa de fundición. Su socio de mecanizado de moldes, que utiliza el escaneado 3D de alta precisión para la inspección dimensional, inspiró a Tianjin RAINBOW HILLS para adoptar también esta tecnología.

Antes de pasarse al escaneado láser 3D de alta precisión, Tianjin RAINBOW HILLS utilizabala fotogrametría con cámaras réflex de objetivo único.

Nota: "Fotogrametría" se refiere aquí a la reconstrucción de la posición espacial y la forma de un objeto utilizando fotografías del objeto para calcular coordenadas de puntos 3D. Esto difiere de la fotogrametría integrada en la serie FreeScan, que sirve para capturar marcadores globales precisos para garantizar posteriormente una alta precisión en la unión de datos y la precisión general del escaneado 3D.

Aunque este método puede capturar mediciones 3D precisas, sólo puede hacerlo para coordenadas de puntos específicos. Esto proporciona unconjunto limitado de referencias durante el mecanizado de las matrices de estampación. En la producción de piezas de carrocería de automóviles, existen requisitos estrictos para todo el perfil de la superficie. Por tanto, tiene más sentidocapturar la superficie en su conjunto que sólo algunos de sus puntos.

Escaneado 3D de matrices de estampación para mejorar los datos y la comunicación

Basándose en la experiencia y las recomendaciones de su socio de distribución, Tianjin RAINBOW Hills optó porla serie FreeScan de soluciones de metrología de alta precisiónde SHINING 3D.

El escáner láser 3D FreeScan UE Pro para la industria y la inspección.

El equipo puede ahoracapturar conjuntos de datos 3D más detallados de sus piezas fundidas. Pueden medir y analizar perfiles de superficie completos, proporcionando a los sociosinformes completos de inspección en 3D. Estos informes, que incluyen representaciones visuales como cromatogramas para las tolerancias de mecanizado, mejoran la comprensión general del producto.

Este flujo de información mejorado contribuye auna entrega más fluida del producto y agiliza la producción para la empresa de mecanizado. Además, ayuda aclarificar las responsabilidades entre empresas, sobre todo a la hora de resolver problemas de corte durante el proceso de mecanizado. La disponibilidad de información dimensional completa ha eliminado eficazmente estos retos del escenario de producción.

El conjunto de datos resultante tras el escaneado 3D de troqueles de estampación con la serie SHINING 3D FreeScan.

Ejemplo de esquema de cromatograma incluido en los informes de inspección.

Los escáneres 3D portátiles de la serie SHINING 3D FreeScan, como FreeScan UE Pro o FreeScan Combo, son candidatos ideales para la inspección 3D por varias razones.

La primera es, por supuesto, sualta precisión. Pueden alcanzar una precisión de hasta 0,02 mm, ideal para proyectos de metrología exigentes.

Nota: La serie FreeScan cuentacon la certificación ISO 17025, según las normas VDI/VDE 2634 Parte 3. Esto implica evaluar el rendimiento del error de detección basándose en datos de medición del diámetro de la esfera trazables. Las mediciones se realizan desde múltiples perspectivas dentro del rango de trabajo utilizando estándares de longitud trazables para evaluar los errores de espaciado entre esferas. La precisión volumétrica también puede optimizarse mediante la fotogrametría integrada.

Como escáner 3D portátil, la serie FreeScan también esfácil y factible de utilizar directamente en el taller de producción. En pocas palabras, el técnico o ingeniero sólo tiene que conectar el escáner 3D a una toma de corriente y a un ordenador y, a continuación, apuntar y disparar a la superficie.

Estos escáneres 3D sonrápidos y eficaces en comparación con los procesos de fotogrametría, que implican la instalación de trípodes, ajustes de cámara y un largo procesamiento de datos.

También son mucho másversátiles, capaces de escanear en 3D troqueles de estampación de diferentes formas, tamaños y materiales. FreeScan UE Pro y FreeScan Combo pueden incluso capturar materiales altamente reflectantes (por ejemplo, metal brillante de mecanizado) sin pulverización de polvo.

Visite nuestra página de soluciones de metrología 3D para obtener más información sobre las principales características y especificaciones de estos escáneres 3D.

Conclusión

Al pasar de la detección de puntos a la detección de superficies, Tianjin RAINBOW HILLS ha ganado en eficacia de inspección. Obtienen conjuntos de datos más completos, generan informes de inspección detallados y se comunican más fácilmente con sus socios.

Además de estas ventajas en cantidad y calidad, el escaneado 3D de alta precisión se ha convertido gradualmente en una herramienta de medición 3D estándar en la industria automovilística, ampliamente aplicable en el diseño de automóviles, la inspección de dimensiones de componentes y otras áreas, contribuyendo al rápido desarrollo de la industria automovilística.

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