Чтобы поддерживать и приумножать свою конкурентоспособность, любое производственное предприятие нуждается в быстром и высокоточном контроле качества. С развитием автоматизации производства повышаются требования к отделам технического контроля. Ответом на новые вызовы индустрии стали два инновационных решения в области автоматизированного контроля качества от компании Creaform – роботизированный 3D-сканер MetraSCAN 3D-R и координатно-измерительная машина CUBE-R на базе 3D-сканера и робота.

MetraSCAN 3D-R: быстрое и универсальное решение для производственных линий

MetraSCAN 3D серии R – оптический 3D-сканер для координатно-измерительных машин, устанавливаемый на роботе-манипуляторе. Эта мощная система позволяет упростить и повысить эффективность контроля качества прямо на конвейере за счет объединенных возможностей 3D-сканирования и промышленной роботизации. Высокая точность в сочетании с быстротой измерений дают возможность с легкостью интегрировать MetraSCAN 3D-R в процессы автоматизации. Как результат – увеличение производительности, оптимизация производственного цикла и более высокое качество продукции. Выпускается две версии сканера – Standard и Elite, которые различаются характеристиками объемной точности.

Основные задачи, решаемые MetraSCAN 3D-R:

• контроль серийно изготавливаемых деталей размером от 0,5 до 3 м непосредственно на конвейере;
• сравнение детали с CAD-моделью;
• контроль качества продукции поставщика;
• сравнение 3D-модели с оригинальной деталью или производственной оснасткой;
• сравнение изготовленной детали с оригиналом.

корость получения данных MetraSCAN составляет 480 тысяч точек в секунду. Прибавьте к этому большую область сканирования – до 3 метров, – и мы получаем самое производительное на сегодня решение, способное оцифровывать до нескольких сотен изделий в день.

MetraSCAN 3D-R позволил повысить производительность на автомобильном предприятии

Такое быстродействие достигается еще и потому, что при использовании сканера практически не требуется подготовка поверхности. MetraSCAN способен измерять черные, белые и блестящие поверхности без использования порошка, что позволяет существенно увеличить производительность.

MetraSCAN 3D-R обеспечивает объемную точность до 0,078 мм на 16,6 куб. м в реальных производственных условиях, независимо от уровня вибрации, стабильности деталей, колебаний температуры и других параметров. Точность 3D-сканирования не зависит от робота-манипулятора, на котором устанавливается MetraSCAN 3D-R.

"MetraSCAN 3D-R – один из самых быстрых 3D-сканеров в мире: он позволяет получить 480 тысяч точек в секунду"

Система комплектуется трекером C-Track, оснащенным высококачественной оптикой и специальной системой подсветки. Он обеспечивает непрерывное отслеживание цели и позволяет мгновенно и точно распознавать движение деталей, а их точное выравнивание осуществляется оптическими отражателями в автоматическом режиме. Режим динамической привязки C-Track позволяет буквально заблокировать систему координат на детали и сохранять ее выравнивание, пока выполняется сканирование. Благодаря функции C-Link можно объединить от двух до четырех трекеров C-Track для полного охвата измеряемой области.

Обработка данных 3D-сканирования выполняется в программном обеспечении Creaform VXelements. При этом MetraSCAN 3D-R, как и все 3D-сканеры Creaform, совместимы с другими популярными программными продуктами для контроля геометрии (такими, как Geomagic и PolyWorks).

Программное обеспечение предоставляет такие возможности, как алгоритм оптимизации сетки, оптимизированный вывод сетки, восстановление сетки из необработанных данных, полученных ранее, и выполнение в режиме реального времени различных операций оптимизации. Кроме того, снимаются любые ограничения на разрешение сканирования – этот параметр можно изменить в любой момент до или после оцифровки изделия.

CUBE-R: закрытая система для измерений на производстве

CUBE-R – это координатно-измерительная машина на базе 3D-сканирования, представляющая собой полностью готовое решение с установкой под ключ.

Компоненты CUBE-R:

• промышленный робот-манипулятор Fanuc M20ia;
• 3D-сканер MetraSCAN-R, устанавливаемый на роботе;
• поворотный стол с максимальной нагрузкой 1500 кг;
• оптический трекер C-Track Next;
• стойка управления.

Компания Creaform планирует создание нескольких демоцентров для системы CUBE-R. Первый такой центр уже открылся в октябре 2018 года в Штутгарте – в регионе, где расположены крупнейшие автозаводы Германии.

CUBE-R способна измерять изделия самых разных размеров и форм. Фактически речь идет о любой детали длиной до 3 метров (габаритные размеры – 4,1 x 4,1 x 3,1 м). Например, если нужно выполнить контроль качества на автомобильном предприятии, то с помощью CUBE-R мы можем отсканировать капот, крышу, двери, крылья автомобиля, крышку багажника и даже целые боковые части корпуса. А благодаря поворотному столу, который вращается на 360 градусов, 3D-сканер при необходимости произведет полную оцифровку всех поверхностей детали.

CUBE-R является готовым решением также и потому, что обеспечивает для клиента полную интеграцию со сканером MetraSCAN 3D-R в версиях Standard и Elite, включая автоматическую калибровку трекера C-Track.

Благодаря функции автоматической фотограмметрии CUBE-R дает возможность исключить ряд ручных операций и не требует дополнительного использования оптической системы измерения координат MaxSHOT 3D. Для любых деталей, помещаемых внутрь кабины CUBE-R, используется одно и то же значение объемной точности – 78 микрон, и это один из существенных плюсов автоматической фотограмметрии.

Обеспечение безопасных условий работы – другой важнейший элемент концепции CUBE-R. При установке робота на площадке производится обязательная оценка рисков во избежание причинения роботом травм персоналу. Сама система имеет безопасную конструкцию: это полностью закрытая кабина с откатными воротами, которые не позволяют входить внутрь кабины во время работы CUBE-R, а специальные напольные датчики предотвращают запуск при нахождении персонала в кабине.

"Если ваш продукт весит меньше 1500 кг и может поместиться в коробке размером 3 x 3 метра, то CUBE-R измерит его с точностью ±0,08 мм" -

Брэд Кайзер, менеджер по работе с клиентами Creaform в США

Недавно выпущенная серия рабочих станций серии R устанавливает новый стандарт производительности и надежности благодаря применению компонентов промышленного класса. Она позволяет CUBE-R выполнять непрерывное 3D-сканирование до 660 деталей в день. Станция также предлагает такую полезную функцию, как индикация параметров производительности в режиме реального времени, которая доступна в ПО VXelements.

Производительность – главное конкурентное преимущество Creaform

Для одних предприятий приоритетом является контроль максимального количества изделий в час, для других – измерение как можно большего числа размерных характеристик каждой детали. Однако для повышения производительности в условиях Четвертой промышленной революции необходимо стремиться к эффективному решению обеих задач, и отправной точкой здесь должен быть быстродействующий и высокоточный 3D-сканер, такой как MetraSCAN 3D.

Резюме

• MetraSCAN 3D-R – оптический 3D-сканер для координатно-измерительных машин, устанавливаемый на роботе-манипуляторе. Он обеспечивает контроль серийно изготавливаемых деталей размером от 0,5 до 3 м до нескольких сотен штук ежедневно. Это один из самых быстрых сканеров в мире – он позволяет получить 480 тысяч точек в секунду.
• CUBE-R — высокопроизводительная КИМ на базе робота и 3D-сканера, устанавливаемая под ключ. Способна измерять изделия длиной до 3 м с любым характером поверхности, обеспечивает точность метрологического уровня, гибкость и безопасные условия работы.

Источник