Метрологи, забудьте о КИМ! Creaform выпустил 3D-сканер MetraSCAN BLACK

Главные нововведения линейки MetraSCAN BLACK | Как новый оптический 3D-сканер MetraSCAN BLACK изменит правила игры | Универсальность: 3D-сканеры или КИМ? | Что быстрее – КИМ или 3D-сканер? | Точность, опережающая время | Итоги: кратко

Компания Creaform с завидной регулярностью радует новыми разработками. В конце июня канадцы анонсировали несколько релизов, и самый громкий из них – новая модификация портативного оптического 3D-сканера MetraSCAN 3D, который является альтернативой традиционным координатно-измерительным машинам. Новинка пришла на смену предыдущих версий MetraSCAN 750 и 750|Elite и, по аналогии с линейкой HandySCAN 3D, включает модели BLACK и BLACK|Elite. 

Новый «Метра» – это действительно новое слово на рынке устройств бесконтактных измерений и новый мировой рекорд. MetraSCAN BLACK в четыре раза производительнее своего предшественника и по факту становится самым быстрым ручным лазерным 3D-сканером в мире. Четырехкратно увеличена разрешающая способность, улучшены характеристики точности.

Апдейт за май 2022 года: устройства модельного ряда MetraSCAN 3D внесены в Государственный реестр средств измерений и могут проходить ежегодную поверку с выдачей свидетельства государственного образца.

Главные нововведения линейки MetraSCAN BLACK: 

• скорость: 1 млн 800 тыс. измерений в секунду;
• точность: до 0,25 мм, объемная точность: до 0,064 мм;
• разрешение: 0,025 мм;
• большая зона сканирования для деталей любых типов (15 лазерных блоков);
• размер сканируемых объектов: от 0,2 до 6 м;
• универсальность и гибкость: сканирование любых деталей и поверхностей без позиционных меток в любых условиях;
• подготовка к работе всего за 1-2 минуты;
• соответствие стандарту ISO 17025 («Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий»).

Как новый оптический 3D-сканер MetraSCAN BLACK изменит правила игры

В любой отрасли, будь то аэрокосмическая, транспортная, инструментальная или литейная, производители деталей и готовых продуктов сталкиваются со все большим ужесточением требований. Эти требования направлены на улучшение качества продукции и снижение общих затрат на обеспечение качества, которые зачастую обусловливаются целым множеством факторов. Среди них:

• внутренний брак;
• внешний брак;
• повторные оценки;
• изменения в процессах контроля и обеспечения качества как часть упреждающих стратегий.

Современные производители, чтобы выделиться на рынке, используют новые возможности дизайна изделий – например, все более популярным становится проектирование с использованием свободных поверхностей, улучшающее внешний вид и характеристики продукта. Однако при использовании свободных органических поверхностей появляются новые сложности, связанные с обеспечением качества.

Кроме того, требования к продукции и развитие дополнительных производственных операций, таких как механическая обработка, подразумевают ужесточение размерных допусков. Когда дело касается контроля формы, подгонки и функциональности детали, точность данных начинает играть все более важную роль.

С другой стороны, чтобы поддерживать рекомендуемые цены, производственные отделы вынуждены урезать расходы на контроль качества и эксплуатационные затраты любыми возможными способами. Проблемы с качеством – за счет отзыва продукции, перерасхода ресурсов, снижения производительности и т.д. – могут негативно повлиять на прибыль компании.

Например, по данным Американского общества по качеству (ASQ), фактические издержки, связанные с контролем и обеспечением качества, могут достигать 40% от общих эксплуатационных расходов. Компании либо берут эти издержки на себя, либо передают их дальше – клиентам и потребителям.

Качество действительно является для большинства производителей главным конкурентным преимуществом. В прошлом контроль и обеспечение качества находились в ведении лабораторий, где этими процессами занимались высококвалифицированные операторы. Однако методы проектирования и производства, как и критерии качества, сильно изменились с тех пор, когда на производстве стали появляться традиционные КИМ.

К сожалению, недостатки КИМ начали существенно перевешивать их преимущества. Новые метрологические технологии и методы, типа портативных оптических 3D-сканеров, становятся эффективными, долгосрочными альтернативами традиционным методам. Такие новые решения для трехмерных измерений полностью меняют правила игры, позволяя быстро и легко проводить высокоточные 3D-измерения прямо на производстве.

Давайте подробнее рассмотрим, в чем портативные оптические КИМ, такие как последняя модель MetraSCAN 3D, превосходят традиционные КИМ.

Универсальность: 3D-сканеры или КИМ?

Как уже было сказано, производители используют для создания прототипов и конечной продукции все более сложные формы. Прецизионные поверхности свободной формы улучшают внешний вид и характеристики продукции, но вместе с тем представляют немалые трудности в плане производства и контроля качества.

КИМ не слишком хорошо приспособлены для контроля сложных поверхностей, которые можно найти в компонентах свободной формы. Причина? КИМ подходят для деталей, в которых присутствуют «привычные» формы – прямоугольник, квадрат, круг и т.д. При работе со сложными формами КИМ требуется значительно больше точек измерения, что выливается в долгую и затруднительную настройку.

3D-сканер метрологического класса MetraSCAN BLACK позволяет получать исключительно точные результаты измерений вне зависимости от сложности детали, материала и типа поверхности.

В устройстве используется синий лазер, который по сравнению с красным обладает гораздо меньшей гранулярностью. Пятно синего лазера меньше, а фокус – четче. Оба этих преимущества позволяют добиться высокого разрешения при сканировании, а также улучшенного качества сигнала на блестящих и металлических поверхностях.

Кроме того, КИМ и другие системы сканирования имеют фиксированный объем измерения. По сравнению с ними MetraSCAN BLACK имеет гораздо большую гибкость, особенно при работе с крупными деталями размером до 10 метров. Оптический 3D-сканер позволяет легко и динамично расширять объем измерений без существенных потерь точности, которых не избежать при скачкообразном перемещении КИМ.

И последнее замечание об универсальности. Классические КИМ обычно устанавливаются в лаборатории и прикреплены к полу. Для контроля размеров они задействуют щупы, которые движутся по трем осям декартовой системы координат.

MetraSCAN 3D – это по-настоящему портативная система 3D-сканирования, которая использует методы оптической триангуляции и обеспечивает полную свободу движения. Никаких измерительных манипуляторов! Пользователи могут с легкостью выполнять 3D-измерения различных объектов в самых различных местах, даже в труднодоступных и удаленных, а также прямо в производственном цеху.

Это делает MetraSCAN BLACK идеальным решением не только для сложных и крупных деталей, но также для разовых задач, например, контроля качества прототипов и обратного проектирования компонентов с существенными дефектами качества.

Что быстрее – КИМ или 3D-сканер?

Скорость имеет большое значение как при контроле первого изделия, так и при контроле на производственной линии или рядом с ней. Новые инструменты 3D-измерения для контроля и обеспечения качества становятся все популярнее среди производителей. Они помогают уйти от ограничений, которые неизбежно возникают при контроле геометрии с помощью КИМ в лабораториях или на специализированных участках.

Раньше к каждой отдельной КИМ был прикреплен высококвалифицированный метролог. В связи с этим производственные линии простаивали в ожидании завершения контроля качества – деталь за деталью. Неэффективность рабочего процесса и затраты зачастую усугублялись тем, что настройка проверки для каждой детали могла занимать часы.

Оптический 3D-сканер MetraSCAN 3D позволяет избежать длительной настройки и запуска машин и проводить контроль качества прямо в производственном цеху. Более того, благодаря 15 лазерным крестам MetraSCAN BLACK может осуществлять 1 миллион 800 тысяч измерений в секунду – даже на больших поверхностях – и создавать полигональные сетки в реальном времени. По сравнению с другими КИМ этот сканер в два раза сокращает время между сбором данных и получением рабочих файлов. 

Наконец, отделы, занимающиеся контролем и обеспечением качества, зачастую должны проверять качество детали, полученной от поставщика или клиента, перед производством конечного продукта. И снова благодаря скорости MetraSCAN 3D сотрудники могут быстрее проверять важные компоненты стороннего производителя, что позволяет предотвратить задержки и повысить продуктивность.

Точность, опережающая время

КИМ обладают высокой точностью, но при этом они очень требовательны к условиям измерений и для получения качественных данных не допускают вибраций, присутствия масла и пыли или перепадов температур и влажности.

MetraSCAN 3D обеспечивает точные результаты в любом окружении. Его можно применять прямо на производстве – на точность измерений это никак не повлияет.

Более того, работать с КИМ зачастую гораздо сложнее в связи с фиксированной установкой и программированием траектории перемещения. Это означает, что метрологи отвечают за весь процесс измерений, от настройки до сбора данных, обработки и анализа результатов. В связи с ускоренными темпами производства и потребностью в скорости контроля специалисты постоянно загружены сразу несколькими задачами.

MetraSCAN BLACK невероятно прост в использовании для оператора любого уровня, даже не имеющего квалификации в метрологии. Таким образом, подготовку и выполнение 3D-сканирования детали можно поручить специалистам, прошедшим начальную подготовку, а метрологи могут посвятить себя выполнению более важных задач.

MetraSCAN BLACK позволяет отделам контроля качества получать детальные 3D-сканы потрясающей точности. Благодаря непревзойденному разрешению 0,025 мм и точности 0,025 мм MetraSCAN 3D выдает точные результаты вне зависимости от типа детали. Также сканер невосприимчив к условиям внешней среды. Высокая точность, подтвержденная испытаниями на основе Части 3 стандарта VDI/VDE 2634 в лаборатории с аккредитацией ISO 17025, обеспечивает надежность и отслеживаемость, которые соответствуют международным стандартам.

Итоги: кратко

Эргономичный и портативный MetraSCAN BLACK прост в использовании, поскольку не требует фиксированной установки, тонкой калибровки или программирования. Любой пользователь – от новичка до продвинутого специалиста по контролю качества – может получить точные, надежные и повторяемые измерения благодаря функции самопозиционирования (динамической привязки). Иными словами, MetraSCAN 3D делает процессы контроля качества прозрачными и четкими и позволяет достигнуть непревзойденной точности.

MetraSCAN BLACK прокладывает путь новым свершениям в области контроля качества на производстве. Благодаря гибкости, скорости и точности этот оптический 3D-сканер позволяет выполнять контроль в цехах точно и эффективно. Использование MetraSCAN 3D существенно сокращает количество неожиданных задержек, связанных с браком, производством и приемкой, а вместе с ним и затраты на обеспечение качества.

Новинки 2020 года MetraSCAN BLACK и BLACK|Elite доступны для заказа на нашем сайте.

Статья опубликована 15.07.2020 , обновлена 10.10.2024