3D-сканирование, контроль и обратное проектирование компонента промышленных мешалок

История проекта и требования

Компания Buffalo Metrology Inc., официальный дистрибьютор SHINING 3D, получила заказ на реверс-инжиниринг крышки осветлителя с внешним диаметром 8 футов, используемой в промышленной системе перемешивания. Мешалки осветлителей необходимы в системах очистки грунтовых вод и сточных вод, где они облегчают удаление осадка и плавающих загрязнений внутри очистных резервуаров. Из-за постоянной механической нагрузки и вращательных сил крышка осветлителя имеет несколько критически важных характеристик, в том числе поверхности для выравнивания подшипников и места сварки.

Основными целями проекта были:

·      Осмотр и оценка видимого трещины на конической поверхности крышки.

·      Сбор высокоточных данных о размерах всего компонента.

·      Разработка полной 3D-CAD-модели для изготовления запасной детали.

·      Обеспечение точного воспроизведения всех важных функциональных характеристик.

Как FreeScan Trak Nova обеспечил решение

FreeScan Trak Nova обеспечил скорость, гибкость и метрологическую точность, необходимые для этого крупномасштабного проекта по проверке и обратному проектированию. 

Сбор высокоточных данных и создание 3D-модели 

Крышка осветлителя была оцифрована за один день с помощью системы FreeScan Trak Nova. Было собрано несколько наборов данных сканирования с разных ориентаций, чтобы обеспечить полное покрытие поверхности. 

Основные технические преимущества системы:

·      Беспроводная и легкая конструкция: конструкция улучшает маневренность вокруг крупных промышленных деталей. Она позволила операторам свободно перемещаться вокруг 8-футовой конструкции без ограничений со стороны кабелей, что повысило эффективность сканирования и снизило сложность настройки.

·      Интегрированная видеофотограмметрия (VPG): FreeScan Trak Nova включает в себя технологию VPG, которая обеспечивает стабильную объемную точность при измерении больших объемов. Для крупногабаритных компонентов, таких как крышка отстойника, VPG обеспечивает постоянную целостность размеров без использования большого количества маркеров.

·      Гибкая и разъемная система: систему можно разъединить, что позволяет FreeScan UE Nova работать независимо в качестве ручного сканера. FreeScan UE Nova обеспечивает сверхбольшое поле зрения, быстрый сбор данных и высокую эффективность сканирования на больших поверхностях. Эта гибкость позволила команде адаптировать стратегию сканирования в зависимости от геометрии, используя режим отслеживания для общего контроля точности и ручной режим для быстрого покрытия больших площадей.

Полученная 3D-модель послужила основой для проверки, инженерного анализа и реконструкции в системе CAD. 

Использование 3D-модели для проверки 

Данные сканирования были импортированы в PolyWorks, где инженерная команда проанализировала размерные характеристики, проверила поверхности выравнивания и определила все критические геометрические параметры, необходимые для точного воспроизведения. Объединив несколько больших файлов сканирования, команда обеспечила полное покрытие и точное измерение компонента.

Включение обратного проектирования 

Имея готовые данные сканирования, инженерная команда Buffalo Metrology преобразовала высокоразрешающую 3D-сетку в полностью детализированную CAD-модель крышки осветлителя. Вместо того, чтобы просто скопировать поврежденную деталь, команда извлекла все критические размеры из сканирования и воссоздала модель.

Окончательные результаты 

Заменяющая крышка отстойника будет изготовлена из углеродистой стали промышленного стандарта, подходящей для применения в перемешивающих устройствах. Выбор материала, конструктивные особенности и точность размеров определяются номинальной моделью, полученной на основе данных 3D-сканирования. 

Buffalo Metrology разработает усиленную конструкцию на основе номинальной модели и эксплуатационных требований системы перемешивания. Новая конструкция будет включать сварные центральные опоры и конструктивные усовершенствования, чтобы крышка могла выдерживать значительные нагрузки, возникающие во время перемешивания.