3D optikai méréstechnika a műszaki kerámia gyártásban

II. Nemzetközi Interdiszciplináris 3D Konferencia

3D optikai méréstechnika a műszaki kerámia gyártásban Szász András | 2016.10.08.

Tartalom Bevezetés

∙ Bemutatkozás ∙ Háromdimenziós optikai méréstechnika a kerámia gyártásban ∙ GOM 3D optikai méréstechnika

Visszamodellezés GOM ATOS adatokkal

AZ ATOS rendszer használata a rapid technológiákban

Alkalmazás a turbinalapátok precíziós öntési folyamataiban

3D optikai méréstechnika a műszaki kerámia gyártásban | Szász András

2

Bevezetés Bemutatkozás Háromdimenziós optikai méréstechnika a kerámia gyártásban GOM méréstechnika

R-Design Studio Mérnök Iroda Kft.

Ipari 3D méréstechnika, a CAD modellezés, tervezés és gyorsprototípus gyártás A GOM Optical Measuring Techinques kizárólagos magyarországi disztribútora

GOM központ, Braunschweig, Németország

3D optikai mérőrendszerek értékesítése, terméktámogatás és méréstechnikai szolgáltatások Visszamodellezés (Reverse Engineering) – Geomagic Solutions

R-Design Studio Kft., Budapest


4

3D Optikai Méréstechnika a Kerámia Gyártásban – A felhasználás területei

Asztali és konyhai kerámiaáruk

Szaniteráru

ATOS szenzor

Műszaki kerámia

Építési kerámia

Figurák, dísztárgyak 3D optikai méréstechnika a műszaki kerámia gyártásban | Szász András

5

3D optikai méréstechnika a kerámia gyártásban – Áttekintés

Minőségellenőrzés

Visszamodellezés

Rapid technológiák


6

GOM – Know-how

Csíkvetítés

Lineáris minta

Sztochasztikus minta

Referenciapontok

Digitális képfeldolgozás Háromdimenziós koordináta méréstechnika Minőségellenőrzés Anyag- és alkatrészvizsgálatok Automatizálás Precíziós háromdimenziós méréstechnika ügyfélközpontú fejlesztése ipari felhasználásra Új megoldások kidolgozása működő folyamatokban, GOM technológiával

A technológia alkalmazása és támogatása világszerte


7

Rajz alapú kiértékelés és pontfelhő vizsgálat Klasszikus első minta bemérés és világos 3D analízis Rajzi méretek ellenőrzése a mérési terv szerint

A 3D pontfelhő analízise


8

GOM 3D optikai mérőrendszerek Anyagvizsgálat 3D alak és dimenzionális ellenőrzés Dinamikus komponens vizsgálat

ATOS

TRITOP

Teljes felületű 3D Digitalizálás

Mobil Optikai CMM

ARAMIS

Teljes felületű 3D nyúlás mérések


ARGUS

PONTOS

Deformáció vizsgálat lemezalakitásnál

Dinamikus 3D analízis

9

ATOS Triple Scan – Flexibilis és mobil rendszer

Mobil mérőrendszer

Telepített rendszer


Automatizált rendszer

10

A GOM megoldás alkalmazásának előnyei – Sztereo-kamerás technika Két kamera – egy projektor Stabil háromszögelési bázis a két kamera között (CFK-rudak) A koordinátaszámítás egyenleteinek konfigurációja túlhatározott (4 megfigyelés: x1p, y1p, x2p, y2p)  a kalibrációs állapot mindig ismert A szenzor státuszának folyamatos követése A szenzormozgásához online információk Mindez garancia a legjobb adatminőségre Választható a projektor felhasználása háromszögeléshez  kvázi 3 szenzort használ egyidejűleg, nehezen hozzáférhető helyek digitalizálásához (például nagyon mély zsebek esetén)


11

ATOS Mérési folyamat – Az érzékelő beállítása Az érzékelő fejet szabadon, a mérendő tárgy előtt kell felállítani


12

ATOS Mérési folyamat – Mérés Az érzékelő fejet szabadon, a mérendő tárgy előtt kell felállítani

Minden mérés után az érzékelőt vagy a tárgyat el kell mozdítani

Így elérhetők a mérési folyamat alatt még nem mért a területek


13

ATOS Mérési folyamat – Mérés

Az érzékelő fejet szabadon, a mérendő tárgy előtt kell felállítani



Valamennyi, önálló mérési eredmény automatikusan transzformálásra kerül egy közös koordinátarendszerbe


14

ATOS Mérési folyamat – Mérés

Az érzékelő fejet szabadon, a mérendő tárgy előtt kell felállítani



Valamennyi, önálló mérési eredmény automatikusan transzformálásra kerül egy közös koordinátarendszerbe

Eredmény: 3 dimenziós, teljes ponthalmaz


15

ATOS Mérési folyamat – Hozzáigazítás

A poligonháló matematikai úton

RPS, 3-2-1 vagy Best-fit-bázisolást alkalmazva illeszthető össze

A hozzáigazított mérési adatok felhasználhatók ∙ STL-Export, ∙ CAD- összehasonlítás, ∙ alakhűség és tűrések ellenőrzése, ∙ rajzokból származó adatok ellenőrzésének céljára


16

ATOS Mérési folyamat – Kiértékelés

A részletes vizsgálat eredményei felhasználhatók: ∙ méretek ∙ metszetek ∙ geometriai elemek ∙ előírt és a valóságos értékek összehasonlítására, ∙ jelentések vagy különböző adatformák alakjában.


17

ATOS Mérési folyamat Eredmények – exportálható fájlformátumok

STL háló

IGES metszetek

IGES primitívek

Exportált STL fájl


18


STL háló

IGES metszetek

IGES primitívek

Exportált IGES fájl


19


STL háló

IGES metszetek

IGES primitívek

Exportált IGES fájl


20

Visszamodellezés GOM ATOS adatokkal

Visszamodellezés – fordított munkafolyamat CAD adatok létrehozása egy meglévő mintadarab felhasználásával ∙ Fordított modellezés ∙ CAD adatok az alkatrész felhasználásával Az alkatrészek matematikai leképezése háromdimenziós térben a Reverse Engineering adatok által Matematikailag leképezett elemek és funkciók · Görbék (pl.: Spline-ok) · Szabad formájú felületek (pl.: NURBS = Non-Uniform Rational B-Spline) · Primitívek · Testmodellek 3D-scan (STL) adat kiindulási adatként · Csak pontos és a teljes felületre kiterjedő scan adat tudja tökéletesen és pontosan leírni egy alkatrész felületét és ezáltal jó minőségű Reverse Engineering CAD modellek készítését


22

ATOS 3D pontfelhők visszamodellezéshez

STL háló/ASCI pontháló

A 3D mérési adatok visszamodellezéséhez · A felület matematikai modelljévé (NURBS felület)

A visszamodellezéshez szükség van speciális szoftvercsomagokra, mint például: IGES metszetek

· vagy térfogattá (szilárd anyagok) az ATOS szoftver számos általánosan használt formátumban tudja az adatokat exportálni

IGES vektorvonalak

IGES primitívek


Valamint néhány CAD szoftverben is vannak visszamodellező modulok

23

Visszamodellezés


24

Visszamodellezés – az alkatrésztől a CAD-ig 3 lépésben ATOS digitalizálás ∙ STL adatok ∙ Metszetek ∙ Primitívek

Visszamodellezés (pl. Geomagic Solutions) ∙ Az STL adat illesztése görbehálóval ∙ A NURBS foltok számítása a görbéken belül

ATOS pontosság vizsgálat ∙ Eltérés az STL adatok és a NURBS foltok között


25

Visszamodellezés – speciális alkalmazások termékfejlesztésben, eszközgyártásban és formatervezésben

Termékfejlesztés ∙ Kézzel készült minták ∙ Manuális dizájnmódosítás Eszközgyártás ∙ Manuális korrekció a szerszámpróbák során ∙ Sérült eszköz ∙ Sokszorosítás ∙ Archiválás és szimuláció ∙ Alkatrészek és eszközök újra gyártása CAD adatok nélkül Formatervezés az autóiparban ∙ „A” felületek


26

A visszamodellezés további lépései

A mérés eredménye többmillió X-Y-Z koordináta


27


Ideális geometria illesztése a mért pontfelhőre


28


Eltérés a mért darab és a CAD modell között


29


A termékek szórásából adódó eltérések


30


A termékek szórásából adódó eltérések


31


‚Golden Mesh’ (átlag) létrehozása


32


Az ideális geometriától való eltérés vizuális megjelenítése


33


Az átlag mesh összehasonlítása egy konkrét méréssel


34


Felületi eltérés


35

Az ATOS rendszerek használata rapid technológiákban

ATOS szoftver rapid technológiákhoz – A ponthálók háromszögelése

A pontfelhők importálása és háromszögelése az előnézet segítségével


37

ATOS szoftver rapid technológiákhoz Háló feldolgozási lehetőségek – a funkciók áttekintése A GOM Inspect szoftverek különféle háló feldolgozási funkciókkal rendelkeznek


38

ATOS szoftver rapid technológiákhoz Háló feldolgozási lehetőségek – a háló zárttá tétele, térfogat számítása A háló zárttá tétele ∙ A lyukak kimutatása és bezárása

Térfogat számítása · Zárt háló szükséges


39

Direktmarás – eszközgyártás Közvetlen másolás – CNC marás ATOS adatok alapján

Direktmarás az ATOS adatok alapján visszamodellezés nélkül Gyors alkalmazkodás a szerszám változásokhoz Hibrid munkafolyamat · A hálóadatok integrálhatóak a felületmodellekhez

A pontfelhőre CNC pálya illeszthető


40

Szerszám és forma archiválási lehetőségek

ATOS 3D szenzor Digitális Archiválás

Archiválandó szerszámok és formák szkennelése Digitális archiválás ∙ Szerszámok és formák biztonságos archiválása ∙ Digitális szerszámadatbázis létrehozása


41

Szerszám és forma archiválás lehetőségek – Visszaállítás digitalizált adatokból

ATOS 3D szenzor Digitális Archiválás Archivált szerszámok és formák direktmarása

CNC marás Digitális adatbázisból 3D optikai méréstechnika a műszaki kerámia gyártásban | Szász András

42

Alkalmazás a turbinalapátok precíziós öntési folyamataiban

3D méréstechnika a precíziós öntési folyamatokban – Szárnyprofil, lapát és turbina gyártás

Kerámia mag

Viaszminta

Kerámiaforma

Viaszcsokor

Negatív forma

Héjképzés


Kész öntvény

Megmunkálás

44

Kerámia magok – Forma és alakvizsgálat

Kerámiamag vizsgálata Új magfejlesztés analízis Előzetes mintavizsgálat Gyártástámogató mérés Vizsgálat Magméret Zsugorodás és vetemedés Kilökő nyom

Output / lehetséges hibamód- és hatáselemzés Feszültség keletkezésének és repedések elkerülésére a kerámia magokban a formában, illetve a viasz kiolvasztása közben A formák és minták hatékony módosítása a pontos gyártás érdekében Helyes hűtőjáratok biztosítása a lapátprofilon belül

Imprint of ejector pin 3D optikai méréstechnika a műszaki kerámia gyártásban | Szász András

45

GOM – Precíz ipari 3D méréstechnika. Köszönöm a figyelmet!

[email protected] www.gom.com

[email protected] www.r-design.hu


46

3D optikai méréstechnika a műszaki kerámia gyártásban

Recommend Documents