Skanowanie 3D w lotnictwie

28 lutego 2022

Przemysł lotniczy, a skanowanie 3D

Zastosowanie skanerów 3D w lotnictwie

Skanowanie 3D wspiera wiele dziedzin przemysłu. Dzięki szerokiej gamie możliwości, technologia ta okazuje się ważnym partnerem w procesach produkcyjnych najróżniejszych branż. Jedną z nich jest lotnictwo, które niezwykle często korzysta z rozwiązań metrologicznych 3D, oferujących funkcje takie jak live tracking – pozycjonowanie na żywo. Wspierają one procesy kontroli jakości, w tym montaż elementów.

Grafika 1_Przemysł lotniczy, a skanowanie 3D

Automatyzacja procesów budowy i konserwacji samolotów

W przemyśle lotniczym nie od dziś duży nacisk kładzie się na optymalizację procesów produkcyjnych – w tym także poprzez automatyzację. Mechanizmy budowy i konserwacji samolotów często napotykają jednak problemy na etapie montażu. Spowodowane są one między innymi wykonaniem licznych elementów z lekkich kompozytów polimerowych, które ulegają odkształceniom pod wpływem własnej wagi. Wykorzystywanie w branży optycznych systemów pomiarowych zapewnia możliwość referencjonowania dynamicznego. Stosowana w systemach ATOS sprawdzona technika kamer stereoskopowych w połączeniu z systemem punktów referencyjnych marki GOM daje gwarancję rzetelności całego procesu pomiarowego. Technika pozycjonowania na żywo umożliwia rozpoznawanie powstałych w środowisku zmian. W przestrzeni można śledzić pojedyncze punkty, a także kompletne geometrie komponentów

Na czym polega zautomatyzowany proces montażu?

Aby zminimalizować powstawanie niechcianych odkształceń, naukowcy z TU Braunschweig i Niemieckiej Agencji Kosmicznej opracowali koncepcję montażu, która do tego procesu oprócz robotów mobilnych wykorzystuje także system siłowników. Przy montażu części, takiej jak na przykład klapa do lądowania, system kompensuje wszelkie odkształcenia i odchyłki zapewniając precyzyjne pozycjonowanie. Na tym etapie produkcji swoje zastosowanie znajdują także pomiary 3D. Skaner 3D wyposażony w precyzyjną kamerę rejestruje położenie wszystkich punktów odniesienia montowanych części, wykonując jednocześnie ich dokładny pomiar. Element samolotu zostaje w ten sposób przygotowany do kolejnych etapów procesu montażowego. Proces ten opiera się na funkcji live tracking – pozycjonowania na żywo, w którą wyposażone są systemy skanujące ATOS. Pomiar i śledzenie na żywo wyrównania lub odchylenia położenia obiektu od położenia nominalnego ułatwia przeniesienie zamodelowanego połączenia elementów na środowisko rzeczywiste. Przy pomiarach skrzydła samolotu, skaner 3D jest w stanie uzyskać dokładną pozycję elementu i wszystkich jego punktów odniesienia. Po przeprowadzonych przez siłowniki kompensacjach, ramię robota jest w stanie dokładnie i precyzyjnie zamontować moduł klapy na samolocie.

Grafika 3_Przemysł lotniczy, a skanowanie 3D

ATOS 5 for Airfoil – skaner dostosowany do potrzeb przemysłu turbin gazowych

Skaner ATOS 5 for Airfoil to dumny wkład skanowania 3D w procesy produkcyjne branży lotniczej. Cechuje się niezwykle zoptymalizowaną odległością roboczą dla małych obszarów pomiarowych – nawet od 100 x 70 mm². Wyjątkowo wysoka stabilność pozwala na bardzo precyzyjne pomiary 3D części, takich jak łopatki turbin, czy wentylatorów, jak i bębnów oraz układów napędowych. Możliwości ATOS 5 for Airfoil wraz z oprogramowaniem GOM wspierają nie tylko procesy produkcji, ale i konserwacji czy naprawy – a nawet wizualizacji ukrytych błędów. To rozwiązanie dedykowane przemysłowi silników lotniczych, wykorzystujących turbiny gazowe.

Grafika 2_Przemysł lotniczy, a skanowanie 3D

Skanowanie 3D – rozwiązaniem przyszłości

Projekt Hi-Digit-Pro 4.0, który opiera się na zastosowaniu funkcji pozycjonowania 3D w procesach lotniczych,jest rozwiązaniem przyszłości. Naukowcy pracują nad metodą montażu, wykorzystującą sterowanie robotami w czasie rzeczywistym z użyciem sieci neuronowej. Samouczący się algorytm ma być odpowiedzialny za szybsze ustawienie parametrów montażu, wpływając tym samym na znaczne przyspieszenie i ułatwienie całego procesu. Nawet w odległych czasowo perspektywach skanowanie 3D niezmiennie odgrywa w nich kluczową rolę. Pomiary geometrii powierzchni z użyciem precyzyjnych skanerów 3D to rozwiązanie przyszłości – dostępne już dzisiaj.

Umów się na prezentację i sprawdź jakie może mieć zastosowanie skaner 3D w Twojej firmie.

UMÓW PREZENTACJĘ

Skanowanie 3D w przemyśle odlewniczym

19 stycznia 2022

Skanowanie 3D

w przemyśle odlewniczym

Metrologia w codziennym życiu

Rozwiązania metrologiczne znajdują swoje zastosowanie w licznych procesach produkcyjnych, w równie wielu dziedzinach przemysłu. Zarówno pomiary 3D, jak i procesy inżynierii odwrotnej wspierają codzienną pracę w przemyśle, w tym także w branży motoryzacyjnej. To właśnie ona jest jednym z głównych odbiorców konkretnej metody wytwarzania, uznawanej za jedną z najstarszych na świecie. Odlewnictwo korzysta w pełni z przewag, jakie oferuje użytkowanie optycznej metrologii 3D na co dzień. Jednak w jaki sposób?

Udział w przemyśle odlewniczym

Wykorzystanie skanowania 3D rozpoczyna się już na etapie projektowania modelu, na podstawie którego powstanie forma. Dzięki zastosowaniu inżynierii odwrotnej możliwe jest utworzenie modelu CAD, który będzie towarzyszył użytkownikowi przez szereg etapów procesu produkcji. Nie tylko jako wzór do projektowania formy, ale także poprzez kontrolę grubości mas formierskich, aż po weryfikację pierwszego odlanego elementu. Dane 3D umożliwiają jednoczesne skalowanie modelu oraz nadawanie mu wymaganych pochyłości, dzięki czemu praca nad formą odlewniczą staje się nie tylko dużo łatwiejsza, ale przede wszystkim znacznie szybsza.

Badania bez strat

Optyczne systemy pomiarowe 3D, dzięki bezkontaktowej metodzie pomiaru, umożliwiają również przeprowadzanie inspekcji i analiz bez niepotrzebnego uszkadzania elementu w trakcie całego procesu. W wyniku skanowania 3D powstaje raport pomiarowy. Użytkownik może go bez trudu wykonać w tym samym oprogramowaniu, które służy do obsługi urządzenia GOM Inspect. Dzięki kolorystycznej mapie odchyłek w przejrzysty i przystępny sposób, można ocenić, na ile odlany element różni się od wzorcowego modelu CAD.

Co zyskuje użytkownik?

Dzięki wykorzystaniu optycznych systemów pomiarowych procesy odlewnicze, stają się prostsze i znacznie precyzyjniejsze. Skanowanie 3D poszczególnych komponentów umożliwia wykonanie wirtualnego złożenia formy, co pozwala uniknąć kosztownych prób, zarówno przy formach trwałych, jak i jednorazowych. Dzięki tej metodzie praca każdego użytkownika staje się znacznie szybsza, chociażby poprzez możliwość kontroli przesunięć już po złożeniu. Digitalizacja danej formy umożliwia także jej archiwizację, a tym samym, w przypadku jakiegokolwiek uszkodzenia, powrót do pierwotnego modelu, dzięki pozyskanym w procesie skanowania 3D informacjom. Dodatkowo, do każdego projektu użytkownik może wygenerować raport pomiarowy, zarówno w postaci raportu gotowego do analizy w oprogramowaniu GOM Inspect, czy też w formacie PDF lub CSV.

Mały, wszechstronny i precyzyjny – skaner 3D ATOS Q

Urządzenie, które łączy zaawansowaną technologię ATOS z intuicyjnym użytkowaniem i niezwykle precyzyjnymi wynikami to właśnie ATOS Q. Jego zastosowanie w procesach odlewniczych rozwiązuje nawet najbardziej złożone zadania kontrolne, a lekki i mobilny system jest w stanie zdigitalizować zarówno małe, jak i średniej wielkości części. Dzięki wyposażeniu w najnowsze oprogramowanie GOM, jesteśmy w stanie otrzymać jeszcze dokładniejsze wyniki pomiarów, w jeszcze szybszym tempie.

Wszechstronność rozwiązań 3D

Odlewnictwo to tylko jedna z wielu branż, które zyskują znaczną przewagę dzięki optycznym pomiarom 3D. Optymalizacja procesów produkcyjnych, zarówno pod względem kosztów, jak i czasu oraz wygody użytkowników, to jedna z głównych zalet tej techniki pomiarowej. Z tego powodu okazuje się ona niezwykle wszechstronna i użyteczna w wielu branżach, takich jak wspomniane odlewnictwo, ale również spawalnictwo, tłocznictwo czy przetwórstwo tworzyw sztucznych. Szeroka gama skutecznych i precyzyjnych rozwiązań metrologicznych 3D znajduje odzwierciedlenie w sukcesach firm z różnych gałęzi przemysłu. Kilka z nich opisaliśmy w zakładce Wdrożenia