3D‑сканер встречает робота: гибкие решения для автоматизации измерений

Запросы производителей и решаемые задачи | Обзор системы ZG AutoMetric‑MW | Сценарии применения | Пример внедрения: автоматизация контроля геометрии в железнодорожном строительстве | Итоги: кратко

В промышленности растет спрос на системы автоматизированного 3D‑сканирования, которые позволяют значительно повысить скорость и эффективность контроля качества выпускаемых изделий. С развитием цифровых технологий и ужесточением производственных требований предприятия все меньше удовлетворены ручными методами измерений и обработки результатов – они ожидают, что этот процесс будет максимально автоматизирован.

Автоматизация дает возможность измерять больше деталей и больше параметров на производственной линии, гарантируя надежные и точные результаты контроля, в том числе крупногабаритных и сложных изделий. Человеческий фактор и связанные с ним риски уже не будут вашей головной болью. В свою очередь, сократятся трудозатраты, издержки на переделку брака и простои производства. Как результат – повысится общее качество продукции.

Запросы производителей, касающиеся контроля качества изделий, можно свести к трем основным требованиям:

1. портативное, гибкое и легкое измерительное оборудование;

2. интеллектуальная обработка данных в реальном времени;

3. полностью автоматизированный режим работы.

К решениям, удовлетворяющим современным требованиям метрологов, относятся ручной 3D‑сканер, устанавливаемый на робота-манипулятора, и автоматизированная система сканирования, которая может быть разработана под специфические задачи и поставлена под ключ.

С помощью роботизированных комплексов 3D‑сканирования эффективно решаются различные задачи, к примеру:

• контроль первого изделия на конвейере и у производственной линии;

• проверка изделий и оснастки в процессе производства;

• контроль качества продукции поставщиков;

• создание цифровых архивов для отслеживания результатов измерений.

ZG AutoMetric‑MW: оптимальный выбор для современного производства

Достойный пример решения для автоматизированного 3D‑сканирования – многофункциональная станция AutoMetric‑MW от китайской компании ZG Technology.

Система включает:

• мобильный юнит с интегрированной системой управления, охлаждения и освещения;

• лазерный 3D‑сканер;

• шестиосевой коллаборативный робот;

• поворотный стол для точных и быстрых измерений;

• систему автоматической калибровки;

• компьютер;

• устройство для фиксации деталей.

В комплект поставки входит программное обеспечение, руководство по эксплуатации и обучение. Система может быть сконфигурирована под задачи заказчика.

Автоматизация 3D‑сканирования в сборочном цеху

Особенности AutoMetric‑MW

1. Полностью автоматизированный процесс от запуска робота до получения метрологического отчета, без участия оператора, что значительно повышает эффективность измерений по сравнению с традиционными ручными методами.

2. Автоматическое формирование отчетов. Отчет об обработке данных может включать результаты измерений размеров, таблицы с данными предыдущих измерений и отчет о производительности процесса.

3. Модульная система с возможностью кастомизации робота.

4. Простая и быстрая настройка траектории сканирования.



5. Совместимость с оборудованием и программным обеспечением сторонних производителей (ПО Geomagic, Polyworks и др.).



6. Высокая гибкость: на точность результатов не влияют сложные производственные условия, такие как вибрация в цеху, шум, температура, пыль и т.п.

Примеры сценариев применения AutoMetric‑MW

1. Поточный контроль пресс-форм.

2. Проверка качества автокомпонентов.

3. Контроль качества с автоматическим формированием отчетности.

Оптический 3D‑сканер ZG HyperScan на роботе

Пример внедрения: автоматизация контроля геометрии в железнодорожном строительстве

Китай – один из мировых лидеров в строительстве и быстром развитии высокоскоростных железных дорог. Проектный институт Китайских железных дорог активно использует научно-технические инновации, что содействует успешному внедрению последних технологических достижений в отрасли.

Так, система автоматизированного сканирования, специально разработанная компанией ZG Technology, позволила существенно повысить эффективность контроля геометрии и качество балластированного пути.

Балластированный путь представляет собой преобладающее верхнее строение подушки железнодорожного пути для обеспечения дальних перевозок. Балласт укладывают на земляное полотно для стабилизации рельсошпальной решетки при воздействии динамических нагрузок от подвижного состава.

Система контроля

Система, отвечающая за контроль размеров плит для балластированного пути, состоит из промышленного робота, механической рамы в зоне контроля, интеллектуального оптического 3D‑сканера ZG HyperScan, оптического трекера ZG‑Track и программного обеспечения для контроля геометрии. Такой комплекс способен выполнять высокоточные и быстрые измерения крупногабаритных объектов сложной геометрии.

Принцип работы

• Оцифровка поверхности плиты и получение облака точек производится оптическим 3D‑сканером HyperScan.

• Измерение размеров выполняется в единой системе координат с формированием 3D‑модели.

• Данные измерений передаются в программное обеспечение сканера для предварительной обработки.

• Наконец, полученная цифровая модель экспортируется в специализированное ПО для контроля геометрии и автоматического создания метрологического отчета.

3D‑сканер HyperScan работает совместно с оптическим трекером ZG‑Track, что позволяет получать точные 3D‑данные о крупных сложных изделиях или оборудовании. Трекер отслеживает метки на сканере и определяет его положение в пространстве в режиме реального времени, при этом компенсируя любые внешние воздействия типа вибраций. Устанавливать позиционные маркеры на объекте сканирования не требуется. Таким образом, процесс сбора данных об объекте будет быстрым и удобным.

Итоги: кратко

Контроль качества может выполняться без привлечения рабочей силы. На рынке представлены системы автоматизированных измерений на базе 3D‑сканера и робота, которые могут иметь необходимые заказчику размер и конфигурацию. Одно из таких решений, открывающих путь к настоящему умному производству, – мобильная сканирующая станция с полностью интегрированной конструкцией ZG AutoMetric‑MW. Внедрив автоматизированные измерения на производственной линии, вы сможете повысить скорость и качество контроля продукции с минимальными производственными затратами.

Статья опубликована 25.10.2024 , обновлена 29.10.2024