Меню

Оборудование для сканирования металла

МАГСС — индустриальное оборудование

Детекторы металла применяются в производственных процессах с целью контроля за качеством продукции, а также для защиты технологического оборудования от повреждений.

Многие инородные элементы невозможно обнаружить при помощи простого металлодетектора. Для этой проблемы компания Cassel предлагает рентгеновские системы контроля.

Контрольные динамические весы позволяют автоматически контролировать вес упакованных и неупакованных продуктов во время их транспортировки.

Полуавтоматическое и автоматическое оборудование для нанесения этикетки на различные виды упаковки для всех отраслей промышленности.

Компания «Магсс» успешно занимается поставкой в Россию и страны СНГ высокотехнологичного промышленного оборудования ведущих производителей Европы.

Мы предлагаем своим клиентам бесплатные консультации, широкий спектр технологических решений для ДЕТЕКЦИИ и СЕПАРАЦИИ МЕТАЛЛА и инородных предметов, а также для автоматического взвешивания продукции и нанесения на неё этикетки.

Мы стремимся наладить долгосрочные взаимовыгодные отношения с каждым нашим клиентом.

Индивидуальный подход, честность в общении с заказчиком, желание и умение понять и решить его вопросы и предоставить качественное и надежное решение, а также безупречный сервис — это главные приоритеты нашей работы.

Мы предлагаем своим клиентам как стандартное оборудование, так и индивидуально разработанные решения, легко встраиваемые в имеющиеся производственные условия.

Мы надеемся, что наше предложение заинтересует Вас, и будем рады взаимовыгодному деловому сотрудничеству.

Наши партнеры

© 2011-2021 — ООО «Магсс»
Использование любых материалов сайта возможно только с письменного разрешения ООО «Магсс»

197348, Санкт-Петербург
Аэродромная ул. 6, литер А, офис 206

Источник



Анализаторы металлов и сплавов: цены, виды, принцип работы

Оперативное и точное определение вида металла или состава сплава требуется во многих отраслях промышленности. Но особенно востребован такой анализ в работе с вторсырьем из металла.

Ведь «на глаз» определить точный состав и качественные показатели не сможет даже опытный приемщик или поисковик.

Для того чтобы быстро выяснить состав сплава и его истинную стоимость, используют анализатор металлов. Другое название этого прибора — спектрометр.

Благодаря этому прибору можно точно выяснить, медь это или сплав, который содержит большой процент меди. Также можно выяснить точное количество никеля в нержавеющей стали. И все это без разрушения объекта – лом не надо распиливать или извлекать из него искры.

Прибор полезен тем, кто работает с ломом черных и цветных металлов. Еще при помощи анализатора можно выяснить присутствие в сплаве тяжелых металлов, что важно для безопасности и соблюдения законов.

Подробно о лицензировании сдачи и приема цветных металлов читайте в этой статье, а если черных — здесь.

Содержание

  1. Виды и принципы работы анализаторов
  2. Оптико-эмиссионные
  3. Рентгенофлуоресцентные
  4. Плюсы и минусы
  5. Оптико-эмиссионные
  6. Рентгенофлуоресцентные
  7. Лазерный анализатор металлов (оптико-эмиссионный)
  8. Рентгеновские анализаторы
  9. Портативный анализатор металлов
  10. Принцип и преимущества
  11. Основные производители
  12. Olympus Corporation
  13. FPI (Focused Photonics Inc)
  14. Bruker
  15. Цена приборов и от чего она зависит
  16. Популярные модели и их стоимость
  17. Стационарные
  18. Портативные
  19. Как сэкономить
  20. Аренда
  21. Покупка б/у
  22. Альтернативный вариант — лаборатория
  23. Подведем итоги

Виды и принципы работы анализаторов

Анализатор — сложный высокотехнологичный прибор, который требует серьезных материальных вложений. Любителей сделать все своими руками придется разочаровать: данных о такой возможности не нашлось.

Существует два вида этих устройств:

  • лазерный, использующий оптическую эмиссию;
  • рентгеновский, получающий информацию об объекте с помощью рентгеновских лучей.

Исходя из этого принципа работы, анализаторы делятся на:

  1. Оптико-эмиссионные.
  2. Рентгенофлуоресцентные.

Оптико-эмиссионные

  • конструкций,
  • деталей,
  • заготовок,
  • слитков и прочего

применяют метод как искрового анализа, так и воздухо-дугового. Возможно также сочетание сразу двух методов. При искровом, правда, необходимо незначительное испарение металла или сплава.

Аргон или воздух является рабочей средой оптико-эмиссионных анализаторов металлов и сплавов. Чтобы поменять режим работы прибора, достаточно заменить на датчике насадку. Химический состав металла распознают по излучению и регистрируются оптическим спектрометром.

Анализ сплавов проводят в нескольких режимах:

  • «марочник» определяет марку металла при помощи таблицы;
  • «отпечаток пальца» – эталонный спектр сравнивается со спектром сплава;
  • режим «да–нет» определяет заданный параметр или заданную марку металла.

Эти приборы имеют большие возможности для работы со следующими сплавами:

  • ферритовыми;
  • неферритовыми;
  • инструментальными;
  • низколегированными;
  • нержавеющей сталью;
  • алюминиевыми;
  • титановыми;
  • на основе никеля, кобальта, цинка и меди;
  • многими другими.

Для использования при анализе в пунктах приема или при копе черного или цветного металла обычно используют портативные, то есть ручные приборы. Ведь даже небольшие мобильные анализаторы не предназначены для постоянного перемещения.

Оптико-эмиссионные анализаторы оснащены насадками разных форм и размеров, которые применяются для работы в труднодоступных местах.

Рентгенофлуоресцентные

Светочувствительные элементы анализатора определяют до 45 химических элементов. Такие анализаторы работают быстро и контроль также проводится без разрушения объекта исследования.

Вес и габариты их небольшие, а корпус пылевлагонепроницаемый, что облегчает работу с прибором. Программное обеспечение анализатора позволяет выполнять следующие действия:

  • устанавливать эталоны пользователя;
  • задавать параметры;
  • подключать принтер и распечатывать полученные данные.

Рентгенофлуоресцентные анализаторы (спектрометры) распространяются все шире благодаря:

  • компактности;
  • невысокой цене;
  • простоте использования.

Такие анализаторы не «видят» элементы, у которых атомный номер ниже 11. Аппарат не регистрирует «легкие элементы», которые расположены в первых двух строчках таблицы Менделеева.

Это касается и углерода, что делает невозможным применение анализатора для проверки количества углерода в чугунах и сталях.

Некоторые производители утверждают, что их приборы способны улавливать углерод, но это касается только поверхности объекта, и данные могут быть неточными.

Плюсы и минусы

Названные выше типы анализаторов обладают немного различными качествами и имеют как плюсы, так и минусы. Чтобы проще было разобраться в их достоинствах и недостатках, мы составили списки, куда включили все важные качества.

Оптико-эмиссионные

Вот основные достоинства и недостатки этих устройств:

  • обнаруживают даже незначительные примеси в металлах. Необходимая функция для проверки чермета, где в сплаве важно количество фосфора, углерода и серы;
  • благодаря высокой точности, подходят для проведения сертификационного анализа;
  • аппарат продают с уже загруженными в него аналитическими программами ( калибровками). Это осложняет анализ сплава неизвестного происхождения, ведь прибор опознает только известный ему сплав;
  • обязательно надо провести подготовку пробы — образец затачивают на шлифовальном круге или обрабатывают напильником. Это делают чтобы снять верхний загрязненный слой.

Рентгенофлуоресцентные

Вот основные достоинства и недостатки:

  • менее точны, но, для работы с ломом и сортировочных задач их способностей хватает;
  • этот метод анализа можно назвать универсальным – прибор обнаружит все элементы, которые находятся в его диапазоне чувствительности, в том числе, и тяжелые;
  • поверхность анализируемого объекта можно не обрабатывать с особой тщательностью, с него достаточно удалить краску или ржавчину.

Лазерный анализатор металлов (оптико-эмиссионный)

Из-за быстроты проведения анализа и относительной точности прибор является популярным. У него низкие пределы обнаружения и невысокая себестоимость каждого отдельного анализа.

Лазерный анализатор металлов применяется не только для определения состава сплава в пунктах приема, но и во многих областях металлургии и машиностроения.

Объект исследования нагревается, начинает испускать свет.

Каждый элемент дает свой спектр, который и анализируется. Металл нагревается разными путями:

  1. Электрической дугой.
  2. Электромагнитным полем.
  3. Лазером.
  4. Газовым пламенем.

Для ручных портативных анализаторов, которые чаще всего и используются во вторичной металлургии для анализа лома, обычно применяется лазерный метод.

Рентгеновские анализаторы

В каждом таком аппарате есть:

  • рентгеновская трубка, которая флюоресцирует;
  • детектор;
  • устройство, проводящее регистрацию;
  • модуль управления.

Важной особенностью, которая необходима для крупных приемочных пунктов, является адаптация прибора под твердотельный режим функционирования.

Этот тип приборов проводит анализ сразу нескольких десятков элементов в сплавах. Размер пробы может быть ничтожно мал, к примеру, стружка.

Вообще, подойдут даже шлакообразные и пылеобразные элементы до 50 мкм. Работают быстро, так как их не надо каждый раз калибровать под проведение нового анализа. Отдельная настройка осуществляется лишь под определенные сложные задачи.

Портативный анализатор металлов

Каждый из типов анализаторов может быть:

  1. Стационарным.
  2. Мобильным.
  3. Портативным.

Стационарные находятся в специально подготовленных помещениях и занимают много места. Используются там, где нужна идеальная точность и широкие возможности.

Мобильные выполняют в виде переносных устройств (кейсов) или блоков на колесиках. Их применяют на комбинатах, заводах, лабораториях контроля качества.

Портативные анализаторы металлов и сплавов – самые маленькие и компактные, при проведении анализа их держат одной рукой.

Они защищены от внешних механических воздействий для использования «в полевых условиях».

Портативные датчики будут особенно полезны для тех, кто добывает металл на полях с помощью металлоискателя.

Более подробно о таком способе добычи читайте в этой статье. А здесь вы узнаете о наиболее популярных моделях металлоискателей.

Разработка ручного портативного анализатора сплавов совершила настоящий прорыв во многих отраслях, связанных с металлами. Теперь для базового проведения анализа не надо иметь лабораторию и громоздкий анализатор. Прибор в виде пистолета используется прямо на месте. Это сильно упростило работу сборщиков и приемщиков цветмета.

Линейка портативных анализаторов представлена:

  • рентгенофлуоресцентными;
  • лазерными;
  • лазерно-искровыми;
  • рамановскими.

Наибольшее распространение в области вторичной переработки металлов получили рентгеновские и лазерные анализаторы.

Так как прибор дорогостоящий, необходимо просчитать, как быстро он окупится. Нужно помнить также о возможности аренды или покупки б/у анализатора.

Компактные портативные анализаторы появились в 1998 году. Тогда они были очень дорогими. Сейчас на отечественные или заграничные модели портативных анализаторов металлов цена начинается от 14–16 тысяч долларов. Прибор не из дешевых, поэтому важнейшим условием является время его окупаемости.

Читайте также:  Оборудование для выращивание лосось

Принцип и преимущества

Принцип работы портативных устройств такой же, как и в стационарных. Стационарные занимают много места и требуют специальных навыков обращения. Научится работать с портативными проще. Весят такие приборы в среднем 1,5–2 кг, батареи хватает на несколько часов.

У них есть жидкокристаллический дисплей, на который выводится информация о составе в виде применяемых в химии обозначений.

У прибора есть возможность накапливать и хранить информацию, в том числе, результаты анализов и фотографии.

Точность – 0,1%, чего с головой хватает для работы в сфере вторичной переработки.

Вот что можно проверять с помощью портативного анализатора:

  1. Конструкции больших размеров.
  2. Конструкции сложной формы.
  3. Слитки.
  4. Мелкие детали.
  5. Трубы.
  6. Пруты.
  7. Заготовки.
  8. Электроды.
  9. Стружку и металлическую пыль.

Основные производители

  1. Olympus Corporation.
  2. FPI (Focused Photonics Inc).
  3. Bruker.

Olympus Corporation

Японская компания, известная своими товарами в области оптики и фототехники. Ее анализаторы металлов пользуются популярностью, так как считаются по-японски надежными и находятся в среднем ценовом сегменте.

Компания вкладывает деньги в научно-технические разработки и усовершенствование программного обеспечения. Для портативных анализаторов создана технология Delta X-act Count, благодаря которой уменьшились скорость и пределы обнаружения.

FPI (Focused Photonics Inc)

Китайская компания, которую основали выпускники американских престижных ВУЗов. Считается одним из лидеров по производству всяческих систем для контроля за экологией окружающей среды. Их анализаторы металла также пользуются спросом.

Портативный анализатор металлов FPI несколько дешевле, чем у основных конкурентов.

Bruker

Немецкая компания, основанная более 50 лет назад. Производство, лаборатории и представительства находятся в 90 странах. Состоит из четырех подразделений, которые занимаются разными направлениями. Разработкой и производством систем анализа металлов занимается Bruker AXS и Bruker Daltonics.

Считаются качественными и довольно распространены на рынке России благодаря хорошей работе представительств.

Существует также ряд отечественных организаций, которые занимаются разработкой и производством анализаторов. Обычно для работы с ломом цветных и черных металлов возможностей их продукции вполне хватает, а стоят устройства заметно дешевле.

Искать их надо в зависимости от вашего местонахождения.

Цена приборов и от чего она зависит

Если говорить о стоимости анализаторов металлов и сплавов, цена на прибор формируется на основе четырех основных параметров.

  1. Тип устройства.
  2. Диапазон элементов, которые прибор способен измерять.
  3. Точность.
  4. Страна-производитель.

Самые дорогие приборы чаще всего – это японские и западные оптико-эмиссионные и рентгенофлуоресцентные. Цена их высокая не только за счет дорогого производства, новейших технологий, таможенных сборов и статуса.

Обычно приходится платить отдельно за каждую отдельно взятую аналитическую программу для сплавов с основой из:

  • железа;
  • титана;
  • меди;
  • алюминия;
  • других металлов.

При этом отечественные программы дешевле.

Наиболее дешевый китайский портативный анализатор металлов, цена на который 15–20 тысяч долларов. Исследования сайтов компаний показало, что большинство сделок по приобретению анализаторов металлов и сплавов проводятся в закрытом режиме, информация о цене предоставляется после личного контакта по телефону или при переписке.

Выбирая тот или иной прибор, интересуйтесь также и ценой сервисного обслуживания. Ведь если анализатор поломается, придется либо приглашать специалиста с другой страны, либо высылать прибор почтой, что влетит в копеечку.

Популярные модели и их стоимость

Цены могут отличаться от тех, которые покупатель получит при личном контакте с продавцом, так как те не любят афишировать стоимость своего товара.

Стационарные

Подойдут разве что большим базам приема металлолома, которые получают большое количество однородного металла за раз.

Анализатор металлов М5000. Несмотря на то, что он – стационарный, размеры его компактные и он может поместиться на стол. Применяется больше на производстве, в том числе, вторичной металлургии. Эксперты и участники рынка отзываются о M5000 как об аппарате, в котором оптимально сочетаются цена и качество.

Опознает все элементы, использующиеся в металлургии. Энергоэффективен, с низким уровнем шума. Подходит для крупных приемщиков. Цена около 21 000 долларов.

Портативные

Наиболее предпочтительный вариант для пунктов приема. И единственное решение для тех, кто собирает и копает металл.

Приемщики, выезжающие на объекты, также пользуются портативными анализаторами металлов и сплавов, цена на которые не ниже, чем на стационарные, а достоинством является лишь мобильность устройства.

Вот описание нескольких моделей:

  1. Olympus Vanta. Считается одним из самых лучших портативных анализаторов металла. Относится к рентгенофлуоресцентным аппаратам. Если цена подходит, этот прибор отлично подходит для приема и переработки металла. Его применяют как для сортировки, так и для подтверждения марки. Цена – около 30 000 долларов.
  2. Olympus Delta. Отличается быстротой – прибору нужно лишь несколько секунд. Идентифицирует, в зависимости от поставленной задачи, более 26 элементов. Его чаще всего используют как в пунктах приема, так и во время поиска лома в полях. Без проблем определяет составы цветных, черных и легких сплавов, низколегированной стали. Его охотно используют как приемщики, так и те, кто сдает металл. Анализатор металлов Olympus Delta Classic Plus обойдется в 27 000 долларов.
  3. MIX5 FPI. Мощная рентгеновская трубка, которая способна точно выявлять тяжелые металлы. Очень прост в эксплуатации – оператор просто нажимает кнопку и получает результат. Скоростной анализ – требуется около двух секунд. Стоимость – 23 000 долларов.
  4. ЛИС-01. Отечественный аппарат, произведенный «Научно-производственным предприятием «Структурная Диагностика» из Екатеринбурга. Подходит для сортировки лома, производит входной и выходной контроль металлов и сплавов. Цена – 15 600 долларов, что значительно ниже зарубежных приборов. Поэтому подойдет для покупателей, которые не располагают большими суммами.

Как сэкономить

Далеко не каждый, кто работает в сфере металлического вторсырья, обладает достаточной суммой для покупки этого дорогостоящего оборудования. Бывает, что пункт приема только недавно открылся, и у хозяина еще нет свободных средств для покупки анализатора.

Аренда

Брать анализатор металла в аренду на долгое время невыгодно. На тематических форумах участники указывают, что можно взять в аренду прибор за 150-300 долларов за день. Эта возможность целесообразна только если вам необходимо единожды проверить крупную партию металла. Аренда – хороший вариант, если необходимо провести ревизию.

Поисковики берут в аренду анализаторы в случае, если, к примеру, обнаружили не найденную еще нетронутую свалку металлолома и хотят прикинуть, сколько заработают на этом.

Источник

Координатно-измерительные машины и 3D-сканеры в промышленности

Top 3D Shop приветствует вас! Сегодня рассказываем о технологиях механического и оптического сканирования в трех измерениях. Знакомим с принципами работы и областями применения КИМ — координатно-измерительных машин. Сравниваем разное оборудование. Узнайте больше из статьи.

Введение


Источник: aberlink.com

Координатно-измерительные машины (КИМ) – это приборы для точных контактных измерений объектов. Устройства работают при помощи специальных датчиков (зондов), определяющих положение точек на поверхности объектов.

Перемещением измерительной головки может управлять компьютер или оператор. Координатно-измерительная машина определяет положение датчика по изменению его положения, в сравнении с исходной позицией по осям XYZ. Для работы в труднодоступных участках КИМ изменяет угол наклона датчика при движении.


Источник: starrapid.com

Хронология создания КИМ

1950-е годы XX века. Шотландская компания Ferranti Company представила миру первый образец 2х-осевой измерительной машины. Устройство было разработано для решения задач военной промышленности.

1960-е годы XX века. Итальянская компания DEA создает 3х-осевые КИМ.

1970-е годы XX века. Появление устройств, управляемых компьютером.

1980-е годы XX века. Browne&Sharpe разрабатывают первую коммерческую машину с цифровым управлением.

Стоявшие у истоков развития отрасли Browne&Sharpe и DEA теперь входят в состав шведского холдинга Hexagon AB.

Механические измерения

Ручные КИМ


Источник: directindustry.com

Портативные ручные КИМ мобильны, их можно использовать в любом месте на производстве. Большинство приборов беспроводные, поэтому могут работать на труднодоступных участках. Устройства разработаны для высокоточных измерений деталей сложной геометрической формы: со сложными гранями, отверстиями, углубления и тп. При помощи оборудования проводят GD&T анализ (формы, размеров и допусков) и контрольные сравнения готовых образцов с базовыми цифровым моделями.


Источник: directindustry.com

Для работы с ручными КИМ не нужна специальная подготовка, так как оборудование не требует сложной настройки и калибровки. Использование таких приборов вместе с другими устройствами для изменений и оцифровки расширяет функционал и область применения оборудования.

Горизонтальные рычажные КИМ


Источник: metrology.news

В случаях, когда нужен свободный доступ к детали с разных сторон, используют КИМ с горизонтальным рычагом. Устройство работает на тяжелой платформе, которая гарантирует неподвижность объекта во время измерений. Конструкция предусматривает защиту пользователей от травм, а предметов — от деформаций.

Среди контактных измерительных приборов, координатно-измерительные машины с горизонтальным рычагом быстрее всех решают задачи в области автоматизированного метрологического контроля.

Мостовые КИМ


Источник: metrology.news

Мостовые КИМ разработаны специально для высокоточных и сложных измерений. Они оцифровывают углубления и отверстия очень маленького диаметра. Конструктивные особенности приборов:

  • тяжелое, как правило гранитное основание;
  • система виброизоляции;
  • жесткая конструкция для исключения различных видов повреждений;
  • линейка сменных щупов, датчиков и зондов для точности измерений и сравнения готовой детали с базовой программной моделью.
Читайте также:  Куплю оборудование для колготок

Два варианта исполнения: статичная рабочая платформа и подвижный мост, или статичный мост и подвижная платформа.

Портальные КИМ


Источник: directindustry.com

С помощью портальных КИМ измеряют крупногабаритные объекты. Сами приборы тоже имеют большой размер. Направляющие изготавливают из жестких, устойчивых к изменению температур и деформациям материалов. Открытый тип конструкции упрощает работу: установку, непосредственно измерение и перемещение деталей.

Оптическое 3D-сканирование

Лазерное 3D-сканирование


Источник: 3d-scantech.com

Лазерные 3D-сканеры — представители другой технологии измерений объектов. Одно из ключевых различий измерений при помощи зонда и лазера — в возможности передачи формы объектов. Механическое сканирование не дает представления о форме предметов. При оцифровке объектов лазерным сканером создается облако точек, на основании которого программное обеспечение формирует трехмерную детализированную и высокоточную модель.


Источник: whatech.com

Лазерное сканирование — бесконтактная технология, поэтому широко используется для дистанционного контроля качества, при работе с хрупкими и легко деформируемыми объектами. Так как лазеры – источники когерентного света, лазерные 3D-сканеры практически не подвержены колебаниям условий окружающей среды.

Сканирование со структурированной подсветкой


Источник: 1zu1prototypen.com

Оптические 3D-сканеры, работающие на базе технологии структурированного подсвета, обычно отличаются более демократичной ценой, по сравнению с лазерными устройствами. На объект сканирования направляют световую сетку, камеры фиксируют форму световой проекции и рассчитывают координаты каждой точки. На базе полученной информации программное обеспечение строит цифровую модель.


Источник: 1zu1prototypen.com

Несмотря на то, что 3D-сканеры, работающие по этой технологии, уступают в точности лазерным, они имеют ряд преимуществ:

  • доступная цена;
  • простота использования;
  • безопасная оцифровка живых существ (в том числе людей).


Источник: 1zu1prototypen.com

При необходимости сканировать труднодоступные участки, например, каналы и отверстия, сканеры со структурированной подсветкой дополняют ручными инструментами для измерений.

Мультисенсорные устройства


Источник: interestingengineering.com

Совмещая контактные и бесконтактные технологии измерения, мультисенсорное оборудование включает в себя сильные стороны каждого метода:

  • возможность высокоточных измерений в труднодоступных местах — преимущества КИМ;
  • высокая скорость работы и большее количество получаемой информации — преимущества оптических сканеров.

Конструкция таких приборов представляет собой 3D-сканер, укомплектованный дополнительным щупом с датчиком.


Источник: metrology.news

Строение мультисенсорных машин не имеет строгих стандартов, поэтому они могут различаться у разных производителей и в зависимости от назначения.

Роботизированные координатно-измерительные машины


Источник: metrology.news

Лучшим решением для автоматизации измерений становятся роботы. Устройства работают независимо от условий внешней среды, всегда с одинаково высокой точностью, без усталости и выходных. Роботы заменяют людей в условиях вредного и опасного производства. Работают с крупногабаритными и мелкими объектами.

В качестве датчика может выступать КИМ, оптический сканер, зонд и другие контрольные приборы. Сегодняшний опыт использования доказывает, что роботизированным КИМ доступны любые метрологические измерения.

Кейсы с использованием измерительного оборудования

Оцифровка шестерни для модернизации, DeWys Engineering


Источник: youtu.be

Перед компанией стояла задача — реконструкция вышедшей из строя крупной литой шестерни из коробки передач. Для решения был использован роботизированный 8-ми осевой мультисенсорный центр Faro Platinum Arm LLP V3, оснащенный функциями механического и лазерного трехмерного сканирования. После оцифровки и контроля отверстий детали, данные были собраны и обработаны в программном обеспечении Geomagic Design X. Созданная модель была отправлена в Soildworks для дополнительной обработки, затем специалисты DeWys Engineering подготовили файл с руководством по созданию копии шестерни на зубофрезерном станке.

Контроль качества крупных партий товара, Computer Aided Technology


Источник: cati.com

Боб Ренелла, менеджер компании, поделился, что предприятие регулярно проводило контроль качества крупных партий деталей. В связи с этим перед ним встала задача — оптимизировать процессы: сократить временные затраты без потери точность проверки. Привычные технологии уже не устраивали компанию: в проверке каждой детали был задействован оператор, случались потери времени и качества.

Computer Aided Technology оказалась в условиях выбора:

  • Купить дополнительную контрольно-измерительную машину и привлечь новую рабочую силу для обслуживания.
  • Привлечь сторонние организации к выполнению части проверок, что увеличит расходы и, возможно, качество измерений.
  • Инвестировать в более современное оборудование.


Источник: creaform3d.com

Руководство остановилось на последнем варианте. В результате приобретения комплекта: беспроводного Creaform HandyProbe и двухкамерного C-Track компания получила ряд преимуществ:

  1. Мобильный сканер позволил оператору работать на любом участке предприятия, что позволило сэкономить время и усилия, которые тратили на транспортировку партий товара к месту проверки.
  2. Размер проверяемых деталей перестал быть ограничен возможностями старой контрольно-измерительной машины.

Благодаря совместному использованию Creaform HandyProbe и программного решения от INNOVMETRIC — PolyWorks Inspector, работа оператора стала значительно проще. Теперь специалист действует по алгоритму, предложенному ПО в режиме реального времени.

Инспекция 10-ти метрового рычага вала при помощи ScanTech TrackScan и светового пера TrackProbe за 15 минут


Источник: 3d-scantech.com

При работе экскаватора на рычаг ковша действуют большие нагрузки, вследствие которых втулки отверстия вала ковша интенсивно изнашиваются. Увеличение диаметра отверстия вала ковша приводит к увеличению биения вала в отверстии рычага, что впоследствии влечет за собой поломку техники. Соответственно, регулярная инспекция размера отверстий рычага предотвращает выход из строя оборудования. Покупать КИМ для решения этой задачи — дорого и нецелесообразно, так как такие машины устанавливают стационарно, а транспортировка крупногабаритных деталей к месту установки КИМ влечет за собой дополнительные временные и финансовые затраты.


Источник: 3d-scantech.com

Оцифровка, обработка результатов и контроль качества 10-метрового рычага прямо на месте эксплуатации заняли 15 минут. Специалисты использовали 3D-сканер ScanTech TrackScan, созданный в партнерстве с норвежским производителем Metronor. Сканер работает без маркеров, в комплекте со световой ручкой TrackProbe производит высокоточные измерения отверстий любой глубины и радиуса.

Итоги


Источник: creaform3d.com

Требования к качеству продукции, в условиях жесткой конкуренции между производителями, постоянно растут. Соответственно, растут потребности производства в оптимизации процессов контроля качества: увеличении скорости и точности, снижении себестоимости. Рынок требует профессиональное оборудование: 3D-сканеры и КИМ, несложные в эксплуатации, готовые к применению, решающие специфические задачи различных отраслей.

Для создания соответствующей высоким требованиям потребителей продукции, сохранения конкурентных позиций, поставщикам товаров и услуг необходимо своевременно инвестировать в современное оборудование.

Источник

3D-сканеры для метрологического контроля: выбор и характеристики

Рассказываем об использовании 3D-сканирования в системах контроля качества — о возможностях метрологических 3D-сканеров, способах их применения и подходах к выбору сканера.

Читайте статью, чтобы узнать больше

Содержание

  • Введение
  • Возможности 3D-сканеров
  • Области применения
  • Цели использования
    • Входной и выходной контроль
    • Анализ взаимного расположения элементов
    • Контроль геометрии крупногабаритных объектов
    • Контроль геометрии малоразмерных объектов
  • Выбор сканера
  • Примеры 3D-сканеров для метрологического контроля качества
  • Описание RangeVision Pro
    • Характеристики сканера
  • Использование 3D-сканера на производстве
    • Контроль качества в компании Dolsatech
    • Контроль качества в компании INKAY TECHNOLOGY
    • Контроль качества в ПАО “Завод “Красное Сормово”
  • ScanTech PRINCE775
    • Характеристики сканера
    • Применение сканера
  • Creaform HandySCAN Black Elite
    • Характеристики сканера
    • Применение сканера
  • Creaform MetraScan 750|Elite
    • Технические характеристики
    • Применение сканера
  • Solutionix C500
    • Технические характеристики
    • Применение сканера
  • Заключение

Введение

С развитием машиностроения растут требования к точности изготовления деталей и комплектующих. Одновременно расширяется диапазон размеров изделий, а их формы усложняются. Как следствие, увеличивается значение контроля качества изготовления компонентов и правильность сборки готовых изделий. Обычно такой контроль требует много времени, сил и средств. Использование 3D-сканирования позволяет существенно снизить затраты – и временные, и финансовые.

Возможности 3D-сканеров

3Д-сканеры обеспечивают бесконтактное измерение геометрических параметров изделий. Обычно сканеры используют для измерения:

координат центров отверстий и их диаметров;

углов между гранями и ребрами.

Специализированное ПО производит сверку полученных данных с чертежами и выявляет отклонения.

При использовании 3D-сканеров отпадает необходимость выбора точки отсчета, облегчаются перпендикулярные и параллельные измерения, резко возрастает точность всех измерений. ПО обеспечивает выявление любых геометрических отклонений, а также раковин, трещин, коррозии и прочих дефектов. 3D-сканирование позволяет оперативно выявлять и устранять изъяны, корректировать размеры и проводить другие мероприятия, направленные на повышение качества.

Области применения

3D-сканирование обладает множеством преимуществ, по сравнению с традиционными методами метрологического контроля, но организация сканирования требует существенных вложений и является экономически оправданной лишь тогда, когда имеется перспектива быстрой окупаемости:

массовое производство, требующее сквозного входного и выходного контроля и, как следствие, большого числа измерений;

производство уникальных изделий сложной формы, также требующее множества измерений, несмотря на небольшое число объектов.

Без 3D-сканирования не обойтись в случаях, когда использование традиционных методов затруднено или совсем невозможно:

контроль геометрических параметров электронных компонентов, подверженных риску повреждения статическим электричеством;

обмер изделий из нетвёрдых материалов, деформирующихся при механическом контакте, а также изделий, отличающихся повышенной хрупкостью;

повторные обмеры изделий, которые физически отсутствуют. В этом случае используется ранее созданные полные цифровые модели, параметры которых в любой момент можно получить еще раз.

Цели использования

Входной и выходной контроль

Любой производственный участок, как и предприятие в целом, осуществляет контроль качества поступающих компонентов и выходящих изделий. Если это массовое производство, контроль осуществляется выборочно, но даже в таком случае необходимо привлекать целый штат специалистов, что отражается на себестоимости. 3D-сканирование позволяет полностью автоматизировать процесс и, как следствие:

Читайте также:  Аренда садового оборудования в омске

повысить качество контроля, перейдя от выборочного контроля к сплошному;

существенно ускорить процесс контроля;

удешевить процесс, снизив и число работников, и требования к их квалификации.

Анализ взаимного расположения элементов

Если изделие включает несколько элементов, при изготовлении необходимо постоянно контролировать их взаимное расположение. 3D-сканер позволяет отслеживать взаимное расположение всех элементов на экране компьютера и вносить правки по мере необходимости.

Контроль геометрии крупногабаритных объектов

Многие крупногабаритные объекты, такие как суда, самолеты или строительная техника, нуждаются в метрологическом анализе геометрии корпусов. Эта процедура требует привлечения высококвалифицированных специалистов и больших временных затрат. Обеспечивая высокий класс точности и не имея ограничений по размеру исследуемого объекта, 3D-сканеры могут полностью заменить классические средства контроля и существенно снизить затраты времени и денег.

Контроль геометрии малоразмерных объектов

Иногда контролировать параметры мелких изделий сложнее, чем крупных, поскольку классические способы измерений не обеспечивают достаточной точности или оказываются вообще неприменимы. Однако, для 3D-сканера размер значения не имеет: на экране компьютера трёхмерная модель изделия воспроизводится с точностью до нескольких микрон. Любые отклонения от заданных параметров сразу же выделяются цветом, что радикально облегчает их обнаружение.

Выбор сканера

Выбор сканера для метрологического контроля качества производится по множеству параметров. И задачи, которые ставятся перед сканерами, и сами сканеры столь многочисленны и разнообразны, что можно представить лишь самые общие соображения относительно выбора необходимого оборудования.

Избыточная точность в измерениях означает пустую трату денег и времени, недостаточная вовсе не позволит использовать сканер. Например, для судостроения приемлемой является точность в десятые доли миллиметра, а для оптики или прецизионной механики необходима точность в десятые доли микрона.

Чем больше габариты объектов, которые предстоит сканировать, тем больше должна быть область сканирования и, соответственно, наоборот. Следует иметь в виду, что величина области сканирования обычно обратно пропорциональна разрешению — приобретя сканер с избыточной областью сканирования, потребитель может столкнуться с нехваткой разрешения и точности.

Требования к времени калибровки и сканирования определяются способом использования сканера. Для “штучного” производства, требующего 2-3 измерения в час, длительность сканирования в несколько минут вполне приемлема. Для конвейера, требующего десятки измерений в минуту, требования в десятки раз выше.

Следует делать выбор в пользу устройств, располагающих специализированным ПО (наиболее наглядный пример – сканеры для стоматологии). Если специализированного ПО нет, необходимо уделить повышенное внимание удобству использования устройства и соответствию форматов предоставляемых им данных требованиям используемых предприятием АСУ.

При выборе сканера, необходимо оценивать перспективы его окупаемости. Приобретение чрезмерно дорогого устройства способно оказать длительное негативное влияние на себестоимость продукции.

Примеры 3D-сканеров для метрологического контроля качества

Рассмотрим использование 3D-сканеров для контроля качества на примере RangeVision Pro. Это первый российский 3D-сканер, утверждённый Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии как тип средства измерения.

Описание RangeVision Pro

https://lh3.googleusercontent.com/mzOU86Hi0ipqvXACxEKQ7p1TOrOQK4cearuOu4Ig_8zfzPuyeBA1-Bi-NRwqQgRTwPDn2NI1PrcLmNFE5D6XM8EL_mL62dE0DiY_rTQdAM6rwogHOe07AK-hePS_Je-_tOmjrO7P

Основные характеристики сканера, обеспечивающие высочайшую детализацию и точность 3D-моделей, – это технология структурированного подсвета, камеры разрешением 6Мп и оригинальные алгоритмы обработки данных. Возможность настройки сканеров на три различные области сканирования позволяет с неизменно высоким разрешением оцифровать как миниатюрные (менее 3 см), так и крупные (более 1 м) объекты. Благодаря сменным объективам и изменяемым зонам сканирования, 3D-сканер RangeVision PRO подходит для сканирования и ювелирных изделий, и кузовных элементов автомобиля, решая задачи от визуализации до контроля качества.

Программное обеспечение RangeVision разработано специально для быстрой обработки результатов сканирования, в нём можно проводить базовые функции измерений и контроля геометрии. Оно позволяет оптимизировать получившуюся 3D-модель с помощью автоматизированных функций сшивки фрагментов, заполнения пустот и выравнивания изображений.

Выходной формат данных STL подходит для обработки 3D-моделей во всех популярных CAD/CAM программах: Solidworks, Autocad и прочих, а также средах виртуального моделирования: 3Ds Max, Maya, Rhinoceros. Все обновления программного обеспечения бесплатны.

Характеристики сканера

Разрешение камер, Мп

Рабочее расстояние, м

Использование 3D-сканера на производстве

Контроль качества в компании Dolsatech

Компания “Dolsatech”, партнер Iveco и Porsche в Италии, нуждалась в повышении эффективности контроля качества литых деталей, поступающих из Китая. Классическая система контроля обладала недостаточной пропускной способностью и испытывала затруднения при работе с объектами сложной формы.

В качестве инструмента для решения данной задачи был выбран 3D-сканер RangeVision PRO. В отличие от классических средств измерения, которые располагаются в специально оборудованных лабораториях, куда необходимо транспортировать все детали для контроля, 3D-сканер RangeVision мобилен. Начав использовать его, компания смогла проводить сканирования на своей территории и сократила затраты на логистику.

3D-cканер с легкостью размещается как в производственных, так и в складских помещениях. Для минимизации временных затрат детали сканируются в оптимальном, с точки зрения логистики, месте. 3D-сканер RangeVision позволяет подобрать оптимальную зону сканирования и получить качественную финальную 3D-модель объекта любого размера. В данном случае, для сканирования крупной детали размером 1,70х0,72 м использовалась зона сканирования размером 300x225x225 мм. Перед началом сканирования на деталь наносились маркеры, за счет которых сшивка отдельных сканов происходила в полностью автоматическом режиме, что значительно упростило и ускорило выполнение задачи. Весь процесс создания 3D-модели происходил в программном обеспечении ScanCenter, входящем в комплект поставки сканеров RangeVision.

Контроль качества в компании INKAY TECHNOLOGY

Итальянской компании INKAY TECHNOLOGY SRL потребовалось оценить соответствие отлитой корпусной детали, полученной от поставщика, исходному CAD-файлу и принять решение о необходимости доработки формы под литье, в случае выявления отклонений. Объект имел сложную форму, вследствие чего измерить его обычными методами было затруднительно. Для решения поставленной задачи использовался 3D-сканер RangeVision.

На первом этапе сканировалась внешняя часть корпуса. Для удобства работы использовались маркеры: за счет их грамотного распределения объект сканирования можно было размещать перед сканером любой стороной, а сшивка сканов происходила в автоматическом режиме. На втором этапе, для сканирования внутренней части, корпус коробки передач был разделен на две части с помощью высокоточной фрезы. Каждая половина сканировалась отдельно. На третьем этапе совмещались все отсканированные части. При этом сшивка групп сканов внутренней части происходила по геометрии внешней стороны той же детали, отсканированной на первом этапе.

Полученная модель подверглась прямому сравнению с исходным CAD-файлом, по результатам которого была создана цветовая карта отклонений. Такой способ сравнения нагляден, позволяет с легкостью интерпретировать результаты измерений и оперативно использовать их для доработки литьевой формы или оптимизации процесса литья. В результате проделанной работы литьевая форма была доработана в соответствии с требованиями заказчика и в производство были запущены детали с соблюдением всех допусков.

Контроль качества в ПАО “Завод “Красное Сормово”

3D-сканирование часто оказывается эффективным не только при массовом производстве, но и при изготовлении единичных изделий. Многие комплектующие для судового машиностроения, изготавливаемые методом литья, имеют сложную пространственную конфигурацию. Их контроль механическими средствами затруднен и обычно осуществляется только после обтачивания в цеху механической обработки или даже на стапеле, часто через месяцы после получения изделий из литейного цеха. Поэтому для контроля качества изготовления подобных деталей всё шире применяется 3D-сканирование.

На судостроительном заводе «Красное Сормово» было принято решение использовать сканированием для контроля качества изготовления ступицы винта регулируемого шага, так как только этот метод дает представление о геометрии всего изделия. Без оцифровки службе контроля качества пришлось бы работать только с отдельными размерами или сечениями.

Наружный диаметр изделия составлял 800 мм, а высота – 700 мм. Технологи литейного цеха задали минимальные припуски на ее посадочных диаметрах, для уменьшения заливочной массы и сокращения затрат на мехобработку. Кроме того, впервые в практике изготовления таких деталей, часть внутренних поверхностей выполнили начисто. Поэтому требования к качеству модельной оснастки и сборке формы существенно возросли.

На ступицу наклеили маркеры для автоматического совмещения сканов, а затем перемещали 3D-сканер RangeVision PRO вокруг нее, собирая данные со всех ракурсов. Сто отдельных кадров образовали единую 3D-модель. Файл в формате стереолитографии (stl) экспортировали в GOM Inspect для сравнения с исходной математической моделью и формирования отчета по сечениям. Всего через несколько часов технологи имели полное представление о том, насколько готовое изделие соответствует чертежам – обо всех отклонениях, неровностях, сколах и прочих дефектах.

ScanTech PRINCE775

Ручной 3D-сканер ScanTech PRINCE 775 состоит из двух камер с LED-подсветкой и имеет два режима работы: RED и BLUE, которые используют, соответственно, красный и синий лазеры. Красный лазер применяется для достижения высокой скорости сканирования, синий – для высокой детализации.

В ходе сканирования формируется облако точек, составляющих образ поверхности объекта. Оригинальные алгоритмы компании ScanTech обеспечивают быструю обработку данных, получаемых в ходе сканирования, и их выведение на экран в режиме реального времени.

Источник