Dziś, optyczna metrologia 3D uznawana jest za jedną z największych technologicznych przewag w procesach produkcji i kontroli jakości. Skanowanie 3D odgrywa jednak ważną rolę także w medycynie, gdzie wykorzystywane jest w protetyce, analizie implantów jak i w technice kryminalnej. W dzisiejszym artykule opowiemy szerzej o aplikacji, polegającej na cyfryzacji modelu ludzkiego tułowia z wykorzystaniem systemów pomiarowych GOM – ATOS. Skanowanie 3D umożliwia szybką i łatwą reprodukcję modeli anatomicznych.

Digitalizacja modelu tułowia – skanowanie 3D

Do aplikacji wykorzystujemy model ludzkiego tułowia 3B Scientific, charakteryzujący się niezwykle szczegółowym odwzorowaniem struktur anatomicznych człowieka. Sam proces skanowania 3D rozpoczynamy od rozmieszczenia na obiekcie markerów, których współrzędne zarejestrujemy za pomocą kamery fotogrametrycznej. Dzięki punktom pomiarowym (markerom) oraz funkcji pomiarów w kilku seriach pomiarowych możemy otrzymać pełny model poszczególnych organów w jednym układzie współrzędnych. Poszczególne organy są skanowane osobno a następnie transformowane do jednego, globalnego układu współrzędnych.

Niezwykle wysoka dokładność pomiaru – skaner 3D serii ATOS 

W trosce o najwyższą precyzję danych, każdy narząd zostaje indywidualnie zdigitalizowany za pomocą wszechstronnego systemu ATOS Q.  Dzięki wysokiej rozdzielczości pomiaru systemem ATOS Q oraz wymiennym obszarom pomiarowym otrzymujemy wysokiej jakości i precyzyjne dane.

Do cyfryzacji tułowia wykorzystywana jest głowica ATOS, zamontowana na mobilnym statywie. Ruch wokół części umożliwia zdobycie danych całego obiekty i zarejestrowanie wszystkich potrzebnych powierzchni. Dzięki obecności punktów referencyjnych, poszczególne chmury punktów ulegają automatycznej transformacji. Metoda “krok po kroku” umożliwia pomiar dużych obiektów z zachowaniem wysokiej dokładności. Postęp skanowania 3D na każdym jego etapie możemy obserwować na ekranie, co sprawia, że nasza praca staje się nie tylko prostsza, ale zdecydowanie bardziej intuicyjna.

Zintegrowane z systemem ATOS oprogramowanie umożliwia wstępne przetworzenie oraz zapisanie danych w kilku różnych formatach. Z łatwością możemy generować chmury punktów o dużej gęstości, poszczególne fragmenty, a także dane w postaci modeli STL. To za pomocą tych ostatnich możliwe jest przeniesienie modelu 3D do druku 3D oraz frezowanie.

Do uzyskania rzeczywistego koloru digitalizowanego obiektu należy użyć dowolnej kolorowej kamery cyfrowej, dzięki oprogramowaniu istnieje możliwość nałożenia rzeczywistych kolorów uzyskanych ze zdjęcia na siatkę STL.

Skanowanie 3D, a medycyna 

Przedstawiona aplikacja to tylko jedno z wielu zastosowań pomiarów 3D w obszarze medycyny. Dziś optyczne systemy pomiarowe GOM wykorzystywane są w sektorach medycznych takich jak ortodoncja czy protetyka. Systemy ATOS są źródłem niezwykle dokładnych i precyzyjnych danych, umożliwiających zaprojektowanie aparatów dentystycznych oraz zaplanowanie skutecznego planu leczenia ortodontycznego. Skanowanie 3D znajduje swoje zastosowanie także w analizie więzadeł, ścięgien, protez i kości w postaci testów obciążeniowych, naprężeniowych i wytrzymałościowych. 

Tolerowanie geometryczne GD&T pozwala na określenie i ocenę odchyleń geometrycznych części. Opisuje maksymalne dopuszczalne odchylenia od stanu nominalnego części. Wzajemne oddziaływania różnych części musi spełniać wysokie wymagania jakościowe. Inspekcje GD&T są narzędziem do określenia, czy te wymagania są spełnione. Oprócz wartości odchyleń oprogramowanie GOM umożliwia wizualizację odchyleń kształtu, orientacji i lokalizacji na częściach. W drodze do końcowej jakości pomaga to zredukować kosztowne i czasochłonne iteracje podczas procesu kontroli jakości.

Zastosowanie GD&T

Tolerowanie GD&T można wykorzystać do określenia, na przykład czy otwór jest wykonany tak, aby pasował dokładnie, czy ma prawidłowy kierunek lub czy istniejące błędy kształtu mieszczą się na przykład w dopuszczalnych granicach. Tolerowanie GD&T jest stosowane na wszystkich etapach łańcucha procesu, takich jak projektowanie, produkcja, kontrola jakości. Przyczynami odchyleń GD&T mogą być np.: odkształcenia podczas obróbki, zużycie narzędzi, wibracje maszyny, wahania temperatury podczas obróbki, itp.

Oprogramowanie GOM Inspect wykorzystujemy do:

• inspekcji GD&T i wizualizacji wyników,
• szybkiego tworzenia GD&T do kontroli,
• pracy z wymaganiami materiałowymi,
• obsługi norm międzynarodowych (ASME, ISO)

Funkcje GD&T w oprogramowaniu GOM Inspect

Podczas gdy tolerancje GD&T są używane do opisu wymagań projekcie, pomagają metrologowi w weryfikacji części. Podstawowym warunkiem skutecznej oceny są dane pomiarowe pełnego pola generowane przez optyczną technologię pomiarową. Oprogramowanie GOM Inspect zawiera funkcje GD&T do kompleksowej analizy wymiarów, kształtu i położenia za pomocą punktów odniesienia, elementów pasowanych i tolerancji. GOM Inspect umożliwia wizualizację tolerancji GD&T zgodnie z normą ISO.  W oprogramowaniu mamy możliwość dodawania w projekcie wyników wizualizacji dokumentacji, która jest bardzo podobna do rysunku technicznego lub danych CAD.

Interpretacja GD&T

GD&T jak i wyniki pomiaru kontroli tolerancji są wyrażone jako czysto liczbowe wartości. Zinterpretowanie tych liczb i przełożenie na ich konkretne działania naprawcze jest wyzwaniem. GD&T można najłatwiej sprawdzić za pomocą oprogramowania, które oznacza kolorami wartości nominalne i rzeczywiste oraz wykorzystuje wektory do przedstawiania odchyleń.

Standardy GD&T

Zasady, symbole, definicje, wymagania, wartości domyślne i zalecane metody określania i interpretacji GD&T są ustalone w systemach norm.

• ISO (geometryczna specyfikacja produktu), ustanowiona przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną
• ASME Y14,5 założona i przygotowana przez Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Mechanicznych

W dniach 19.09-20.09.2022 w Kielcach odbędzie się V edycja Konferencji Naukowej Szybkie Prototypowanie – Druk 3D & 4D w zastosowaniach inżynierskich, w której mamy przyjemność uczestniczyć. Tematyka wydarzenia jest związana z wykorzystaniem technologii przyrostowych w procesach wytwarzania oraz integracji systemów produkcyjnych i koncepcji Przemysłu 4.0.

V Konferencja Naukowa Szybkie Prototypowanie – Druk 3D & 4D w zastosowaniach inżynierskich

W tym roku wydarzenie to jest organizowane przez Politechnikę Świętokrzyską wraz z Targami Kielce i stwarza niepowtarzalną okazję do wymiany wiedzy pomiędzy jednostkami naukowymi i przedstawicielami ze świata przemysłu. Cieszymy się, że będziemy mogli pokazać istotę metrologii w procesach druku 3D i przedstawić rozwiązania wspierające badania i edukację.

Nasi specjaliści przybliżą proces inżynierii odwrotnej. Dodatkowo przedstawią współrzędnościowe metody pomiarowe i skanowanie 3D wraz z analizą przestrzenną geometrii. Pokażą też jak na podstawie danych ze skanowania 3D otrzymać model CAD. Nie zabraknie atrakcji w postaci prezentacji urządzenia haptycznego umożliwiającego modelowanie ze sprzężeniem zwrotnym.

Dzięki długoletniej obecności na rynku i licznych współpracach z przedstawicielami nauki i edukacji wiemy z jakimi problemami zmagają się jednostki naukowo-badawcze i znamy ich wymagania. Zdajemy sobie też sprawę z tego, jak ważny jest proces kształcenia przyszłych inżynierów i ekspertów z dziedziny przemysłu. Z tego powodu przygotowaliśmy specjalną ofertę edukacyjną: skaner 3d + oprogramowanie + materiały edukacyjne. Chcesz wiedzieć więcej? Skontaktuj się z nami!

Dziś kontrola jakości w wielu branżach stała się standardem w zakresie produkcji. Coraz więcej przedsiębiorstw z branży automotive, lotnictwa czy AGD do tych procesów wykorzystuje właśnie metrologię optyczną. Szczegółowa analiza otrzymanych danych możliwa jest dzięki wykorzystaniu specjalistycznego oprogramowania. Wśród rynkowych liderów odnajdziemy innowacyjny, niezwykle prosty w obsłudze i darmowy –  GOM Inspect. Czym jednak na tle konkurencji wyróżnia się oprogramowanie niemieckiego producenta GOM? Jakie korzyści zyskuje

Proste rozwiązanie, nawet do najbardziej wymagających zadań

GOM Inspect to oprogramowanie, które zostało stworzone z myślą o użytkowniku. Szereg jego funkcjonalności umożliwia wykonywanie prostych oraz złożonych zadań na każdym etapie pracy – od skanowania części, poprzez edycję otrzymanej siatki, import CAD, ocenę GD&T, aż po analizę trendów i cyfrowy montaż. O wysokiej jakości oprogramowania świadczą nie tylko uzyskane przez niego certyfikaty, takie jak Certyfikat Narodowego Instytutu Metrologicznego Niemiec, ale przede wszystkim światowej klasy użytkownicy oprogramowania, wykorzystujący go w procesach produkcji, kontroli jakości i analizy. Należą do nich międzynarodowi potentaci tacy jak Bosch, BMW, Miele, czy Novo Nordisk.

Najważniejsze funkcjonalności oprogramowania GOM Inspect

Skanowanie 3D, inspekcja, analiza i raportowanie – dzięki GOM Inspect Twoja praca zaczyna się i kończy w jednym oprogramowaniu. Pakiet GOM Suite umożliwia holistyczne podejście do kontroli jakości. Łączy ono bowiem różne aplikacje w jednym interfejsie użytkownika.

1. Import plików CAD

Model CAD pozwala projektantowi “ożywić” daną część. Oprogramowanie GOM Inspect umożliwia import danych CAD z formatów takich jak IGES, JT Open oraz STEP.

Do czego?
Modele CAD wspomagają procesy kontroli jakości, ułatwiając odniesienie danych rzeczywistych do zamierzonego stanu idealnego. (rysunek techniczny, zbiór punktów). W oparciu o nie możliwe jest generowanie elementów geometrycznych takich jak linie, płaszczyzny, koła, cylindry i stożki.
Co zyskujesz?

Łatwy i szybki sposób na import danych, za pomocą całkowicie  darmowego oprogramowania metrologicznego.

2. Generowanie i edycja siatki trójkątów

Oprogramowanie GOM Inspect umożliwia wygenerowanie i edycję geometrycznej siatki 3D części lub jej komponentów, tzw. mesh.

Do czego?
Siatki te są wykorzystywane do wizualizacji, symulacji, inżynierii odwrotnej oraz do porównywania wartości nominalnych z rzeczywistymi. Siatki można również eksportować w formacie STL do zastosowań takich jak drukowanie 3D.
Co zyskujesz?
Krótszy czas wykonania modelu projektu. Precyzyjne odwzorowanie obiektu rzeczywistego w postaci cyfrowej.

3. Raportowanie

Moduł raportowania GOM Inspect zapewnia gotową do druku, pełną dokumentację pracy i eksport PDF.

Do czego?
Oprogramowanie umożliwia udostępnianie i dzielenie się wynikami pracy ze współpracownikami, przełożonymi czy klientem.

Co zyskujesz?
Łatwy sposób na prezentowanie i omawianie wyników pracy w oprogramowaniu. Tworzenie dokumentacji w tym samym oprogramowaniu, ujednolicenie i szybka możliwość wprowadzenia poprawek. Na przykład kiedy okaże się, że raport trzeba wzbogacić o dodatkowe informacje – wystarczy wejść w raport i dodać jedną stronę.

4. Inspekcja powierzchni

Technologia pomiarów optycznych umożliwia powtarzalną ocenę wad powierzchniowych w produkcji seryjnej. Ponadto GOM Inspect oferuje kontrolę defektów powierzchni nawet w kierunku zakrzywionym.

Do czego?
Do wykrywania i oceny wad, występujących na powierzchni części.
Co zyskujesz?
Szybszą od tradycyjnych metod (takich jak kamień szlifierski) identyfikację wad i defektów, pojawiających się na powierzchni części.

5. Przeglądarka plików 3D

GOM Inspect to darmowe oprogramowanie, które jest wykorzystywane powszechnie, szczególnie przez użytkowników skanerów 3D firmy GOM.

Do czego?
Pracownicy firm takich jak BMW, korzystający z oprogramowania na setkach komputerów w grupie zawdzięczają mu swobodny dostęp do informacji nawet na przestrzeni różnych działów.
Co zyskujesz?
Znaczną oszczędność czasu w trakcie oceny komponentów dzięki możliwości prowadzenia analiz i dostępowi do plików na komputerach innych niż stacja robocza ze skanerem 3D.

Wszystkie funkcje oprogramowania wypróbujesz, pobierając je bezpłatnie ze strony producenta – GOM. Minimalne wymagania sprzętowe, dla rozpoczęcia pracy z metrologicznym oprogramowaniem to Intel Core i3 procesor, 4 GB RAM, OpenGL- kompatybilna karta graficzna, Windows 10 64 Bit. Prędkość działania programu determinuje konkretna ilość punktów do obróbki.

Jeszcze więcej możliwości – GOM Inspect PRO

Klasyczna wersja oprogramowania GOM Inspect może zostać rozszerzona o dodatkowe spektrum funkcjonalności w zaawansowanym GOM Inspect Pro, który procesy kontroli jakości w Twojej firmie wyniesie na jeszcze wyższy poziom.

1. Inspekcja parametryczna

Sprawdzona funkcjonalność oprogramowania, która umożliwia śledzenie, zapisywanie reguł, tworzenie i zapamiętywanie projektu w postaci szablonu, który można wykorzystać do analiz wielu takich samych części – produkcja seryjna.

Do czego?
Do zautomatyzowania procesów produkcji i kontroli jakości.
Co zyskujesz?
Oszczędność czasu oraz ukończenie procesu za pomocą jednego narzędzia.

2. Personalizacja oprogramowania

GOM Inspect Pro to oprogramowanie, które dostosowuje się do potrzeb i wymagań użytkownika. Z łatwością edytuj ustawienia oprogramowania, po to aby korzystać z funkcji dostosowanych wyłącznie do Twojego trybu pracy. Wybieraj spośród funkcji takich jak: analiza trendów, montaż cyfrowy czy virtual clamping.

Do czego?
Jako niezawodne wsparcie na każdym etapie procesu kontroli jakości – od skanu, po analizę i raportowanie.
Co zyskujesz?
Możliwość wyboru spośród kilkunastu funkcji oraz selekcję tych, które najlepiej odpowiadają na potrzeby Twojej firmy. Możliwość pobierania i korzystania z dodatkowych pakietów zawierających dedykowane funkcje.

3. Wirtualne pomieszczenie pomiarowe (VMR)

Wirtualne pomieszczenie pomiarowe (VMR) to niezbędne narzędzie do zautomatyzowanej digitalizacji danych trójwymiarowych. Umożliwia ono wytworzenie wirtualnej symulacji z zachowaniem rzeczywistych warunków pomiarowych.

Do czego?
VMR idealnie sprawdzi się do powtarzalnych procesów seryjnych. Ponadto planowanie i egzekucja automatycznych procedur w GOM Inspect Pro nie wymaga udziału eksperta.
Co zyskujesz?
Optymalizację czasu pracy, dzięki zautomatyzowaniu procesu kontroli jakości. Symulacja minimalizuje także ryzyko wystąpienia ewentualnych kolizji, zwiększając tym samym bezpieczeństwo użytkowania.

To tylko niektóre z funkcjonalności GOM Inspect Pro. Jego wszystkie możliwości wypróbujesz bezpłatnie, korzystając z 14-dniowego okresu próbnego. Zainstaluj, przetestuj i zdecyduj sam, której wersji najbardziej potrzebujesz

Wsparcie na każdym kroku

Na polskim rynku dystrybucją innowacyjnych rozwiązań GOM zajmuje się LENSO. Wyłączność na rozwiązania liczącego się producenta rozwiązań metrologicznych dla przemysłu to tylko jeden z wielu powodów, dla których powinieneś skorzystać właśnie z naszej oferty. Pomimo niezwykle prostej obsługi i intuicyjnego interfejsu oprogramowania GOM Inspect na każdego użytkownika czeka rozbudowany pakiet pomocy w języku polskim, oraz obszerny zestaw szkoleniowy. Liczne szkolenia, materiały edukacyjne, międzynarodowa sieć ekspertów (w tym lokalnie specjalistów LENSO) sprawią, że z łatwością stawisz czoła nawet najbardziej wymagającym zadaniom kontrolnym.