Skanowanie 3D do analizy symulacyjnej za pomocą urządzenia FreeScan UE 11

Skanowanie 3D na potrzeby analizy symulacyjnej to nowoczesny i skuteczny sposób na przyspieszenie procesu inżynierii odwrotnej. Dowiedz się, w jaki sposób firma ATEGROUP wykorzystała urządzenie FreeScan UE 11 do naprawy części frezarki.

Wprowadzenie

W konserwacji i naprawach przemysłowych dokładne pomiary mają kluczowe znaczenie zarówno dla usuwania awarii sprzętu, jak i poprawy wydajności operacyjnej. Skanery metrologiczne 3D, takie jak FreeScan UE 11, są idealnymi narzędziami w takich przypadkach, ponieważ umożliwiają pozyskanie dokładnych i precyzyjnych danych 3D w bardzo krótkim czasie. Wyniki można wykorzystać do inżynierii odwrotnej, projektowania iteracyjnego oraz innych zastosowań związanych z CAD.

W niniejszym artykule omówiono, w jaki sposób firma ATEGROUP, partner SHINING 3D, pomogła klientowi w naprawie młyna SAG (półautonomicznego młyna mielącego) dzięki skanowaniu 3D i symulacji CAD.

Problem: Uszkodzone czopy obrotowe

Klient firmy ATEGROUP wykorzystuje młyn typu SAG w swoim łańcuchu wartości do rozdrabniania materiałów. Chociaż ze względu na zachowanie anonimowości klienta ujawniono niewiele szczegółów, jasne jest, że przygotowanie materiału zawsze stanowi kluczowy element produkcji. Jakość materiału stanowi podstawę jakości produktu.

Klient stwierdził jednak, że jego młyn SAG uległ uszkodzeniu – podczas procesu mielenia materiały wyciekały z maszyny. Szybko okazało się, że pękły czopy wlotowe i wylotowe maszyny, czyli kluczowe elementy odpowiedzialne za transport materiału.

W związku z wyciekiem materiałów z młyna zespół stanął przed poważnym problemem. Dotyczyło to nie tylko wydajności operacyjnej, ale również bezpieczeństwa pracowników.

Rozwiązania: skanowanie 3D i inżynieria odwrotna

W celu naprawy czopów klient wybrał ATEGROUP, kolumbijską firmę świadczącą usługi skanowania 3D i inżynierii odwrotnej. Firma ta wykorzystuje szereg skanerów SHINING 3D do świadczenia tych usług.

Firma ATEGROUP wyznaczyła sobie dwa cele w ramach tego projektu:

● Określenie najbardziej odpowiedniej techniki wzmocnienia czopów
● Uzyskanie dokładnych rysunków 2D czopów obrotowych i zespołów napędowych na potrzeby obróbki produkcyjnej

Aby osiągnąć te cele, zespół przeszedł przez kilka etapów.

Skanowanie 3D

Na początek firma ATEGROUP wykonała skanowanie 3D części młyna SAG. W przypadku dużych elementów o długości od około 2,5 m do 3 m kluczowe znaczenie miały przenośność i szybkość skanera 3D. Dzięki lekkiemu skanerowi FreeScan UE 11 zespół był w stanie z łatwością wykonać skanowanie 3D całego młyna.

Następnie, po umieszczeniu markerów na metalowych powierzchniach młyna, zespół szybko zebrał dodatkowe dane za pomocą skanera. Urządzenie FreeScan UE 11 wyświetla11 krzyżujących się linii laserowych, umożliwiając rejestrowanie danych z prędkością1,35 mln punktów na sekundę.

3D-scanning-for-Simulation-Analysis-with-the-FreeScan-UE-111

Inżynieria odwrotna

Korzystając z chmury punktów 3D uzyskanej w poprzednim etapie, zespół przystąpił następnie do fazy inżynierii odwrotnej. Przetworzył dane skanowania i wyodrębnił niezbędne pomiary oraz geometrie za pomocą oprogramowania Geomagic Design X.

Firma ATEGROUP skrupulatnie odtworzyła elementy w cyfrowym środowisku 3D:

Ten etap umożliwił zespołowi również wyeksportowanie rysunków 2D modelu.

Analiza symulacyjna

Co nie mniej ważne, inżynierowie z ATEGROUP przeprowadzili analizę symulacyjną z wykorzystaniem modeli CAD opartych na skanach w celu określenia optymalnego rozwiązania naprawczego. Za pomocą oprogramowania symulacyjnego odtworzyli warunki pracy i zastosowali czynniki obciążające do cyfrowych czopów obrotowych.

Umożliwiło to analizę zachowania każdego elementu w różnych scenariuszach, ocenę potencjalnych punktów awarii oraz określenie najskuteczniejszej metody naprawy.

Wyniki

Dzięki urządzeniu FreeScan UE 11 firma ATEGROUP była w stanie osiągnąć swoje dwa cele po przeprowadzeniu inżynierii odwrotnej i analizy symulacyjnej:

● Po pierwsze, zaproponować najbardziej wydajne i niezawodne rozwiązanie naprawcze dla czopu obrotowego
● Po drugie, dostarczyć dokładne rysunki 2D części do późniejszej produkcji

W odniesieniu do pierwszego punktu zespół zaproponował zastosowanie wkładki ze stali A36. Zapewniło to odpowiednie wsparcie konstrukcyjne, pozwalające rozwiązać problem wycieku.

Ponadto szczegółowe i dokładne rysunki 2D umożliwiły klientowi zapewnienie prawidłowego wykonania części. Pozwoliło to zaoszczędzić znaczną ilość czasu i zasobów w porównaniu z ręcznymi pomiarami i rysunkami. Dzięki skanowaniu 3D i odpowiedniemu oprogramowaniu inżynierowie mogą generować rysunki 2D za pomocą kilku kliknięć.

Wnioski

Symulacja cyfrowa jest skuteczną metodą zapewniającą trwałe i solidne naprawy części przemysłowych oraz maszyn. Jednak aby uzyskać dokładne symulacje, kluczowe znaczenie mają precyzyjne dane 3D.

Dzięki wykorzystaniu skanera 3D FreeScan UE do skanowania młyna SAG firma ATEGROUP mogła polegać na danych o jakości metrologicznej. W rezultacie szybko znalazła najbardziej odpowiednie rozwiązanie dla swojego klienta, który musiał uporać się z tym krytycznym problemem, aby wznowić produkcję i zapewnić bezpieczeństwo swoim pracownikom.

Precyzyjne i przenośne rozwiązania pomiarowe 3D firmy SHINING 3D mogą pomóc w usprawnieniu procesów konserwacji i napraw. Skontaktuj się już dziś z naszymi inżynierami ds. zastosowań, aby dowiedzieć się, który skaner 3D spełni Twoje wymagania.