Modifica e retrofit di macchine minerarie

Una modifica a una macchina si progetta su ciò che l'OEM ha disegnato e si monta su ciò che la miniera ha: un telaio riparato, un braccio con perni rifatti, superfici di fissaggio usurate. Il primo montaggio scopre la differenza, in officina, con la macchina ferma.

Progettata su una scansione della macchina com'è — l'intera macchina a 1,9 mm, i punti di fissaggio a 0,1 mm — la modifica incontra ciò che c'è davvero. 4C ha montato così un braccio idraulico più lungo su un escavatore da 10 m, con due ore di fermo invece di due o tre giorni.

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Ingegnere che scansiona un'attrezzatura per macchine pesanti con un Artec Leo portatile

In breve

Come aiuta la scansione 3D nel retrofit di macchine minerarie?

La macchina viene scansionata com'è — l'intera macchina a 1,9 mm, i punti di fissaggio a 0,1 mm — e la modifica si progetta su quel modello, non sul disegno dell'OEM.

La macchina com'èRiparazioni, nuovi perni e usura compresi, perché la scansione registra ciò che c'è.
Punti di fissaggio a 0,1 mmIl Leo sui perni, sulle superfici e sugli schemi di foratura a cui si fissa il nuovo pezzo.
Progettato e analizzato nel CADIl modello in SOLIDWORKS e nel pacchetto FEA, alla risoluzione richiesta dall'analisi.
2 ore di fermo macchinaIl dato di 4C per digitalizzare un escavatore da 10 m, invece di due o tre giorni.

Perché il primo montaggio è una revisione del progetto

Un'attrezzatura o una modifica si progetta sul miglior modello disponibile della macchina, che è quello dell'OEM se esiste e un insieme di misure manuali se non esiste. Nessuno dei due è la macchina nel piazzale: un telaio che ha preso un colpo ed è stato raddrizzato, un braccio con perni rifatti maggiorati, una superficie di fissaggio ricaricata a saldatura. Il nuovo pezzo viene progettato, fabbricato e portato alla macchina, e il montaggio è dove il progetto incontra la realtà — con la macchina ferma, i montatori in attesa e il pezzo che torna in officina.

4C Creative CAD CAM Consultants doveva montare un braccio idraulico più lungo su un escavatore da 10 m, il che significava conoscere con precisione gli interni complessi e un sottoscocca con circa 80 cm di luce, tanto per l'analisi strutturale quanto per il montaggio. Weldco-Beales, che produce attrezzature pesanti, aveva bisogno della geometria di macchine all'aperto, in spazi confinati e in posizioni elevate — lento a mano e in alcuni punti rischioso.

Una scansione dà al progetto la macchina com'è. Artec Ray II registra l'intero escavatore da treppiede a 1,9 mm a 10 m; Artec Leo registra perni, facce e schemi dei fori a 0,1 mm, a mano, sotto il ventre senza sollevare la macchina. 4C ha combinato entrambi in Artec Studio, ha decimato l'acquisizione da 50 GB in un modello da 300 MB che manteneva la piena risoluzione dove l'analisi lo richiedeva, e ha digitalizzato la macchina in due ore invece di due-tre giorni. Weldco-Beales ha acquisito una terna in circa un'ora di scansione; attività che richiedevano mezza giornata ora richiedono minuti.

Dalla macchina a una modifica che si monta al primo colpo

Il montaggio avviene nel CAD, con la macchina tornata al lavoro.

1. Scansionare la macchinaIl Ray II da treppiede attorno alla macchina a 1,9 mm a 10 m; una manciata di stazioni da due minuti.
2. Acquisire le interfacceIl Leo su perni, superfici di fissaggio, schemi di foratura e sottoscocca a 0,1 mm — a mano, senza fili, senza sollevare.
3. Fondere e decimareArtec Studio fonde entrambi; il modello viene decimato conservando la piena risoluzione dove progetto e analisi ne hanno bisogno.
4. Progettare e analizzareIl modello in Geomagic for SOLIDWORKS e nel pacchetto FEA; la modifica progettata sulla macchina com'è.
5. Montare una volta solaFabbricato su un progetto che ha già incontrato la macchina; montato al primo tentativo nella finestra successiva.

Quale scanner per questo lavoro

Una macchina e i suoi punti di fissaggio sono due scale dello stesso lavoro; due scanner si registrano in un unico modello.

Artec Ray II

Ideale per: L'intera macchina, da treppiede, in una manciata di stazioni
Tipo: Laser stazionario a lungo raggio, su treppiede
Precisione fino a: 1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Rumore di misura: 0,4 mm a 10 m
Portata: 0,5–130 m
Tempo di scansione: 1 min 42 s a 3 mm, 10 m, senza texture
Campo visivo: 360° × 300°

Il Ray II registra una macchina da 10 m a 1,9 mm a 10 m da poche posizioni su treppiede, ciascuna in meno di due minuti, indipendentemente dall'illuminazione del piazzale. Dà la geometria complessiva entro cui la modifica deve lavorare — sbraccio, luci, l'ingombro spazzato dal nuovo braccio.

Artec Leo

Ideale per: Perni, superfici, schemi di foratura e sottoscocca a 0,1 mm
Tipo: Luce strutturata portatile wireless, all-in-one
Precisione del punto 3D fino a: 0,1 mm
Risoluzione 3D fino a: 0,2 mm
Distanza di lavoro: 0,35–1,2 m
Velocità di acquisizione: Fino a 35.000.000 punti/s in modalità HD
Integrato: Touchscreen 5,5″, elaborazione e 512 GB — nessun portatile

Il Leo registra le interfacce a 0,1 mm, portatile e senza fili, con schermo ed elaborazione integrati — sotto una macchina con 80 cm di luce, in cima a un braccio, in un telaio dei cingoli. Weldco-Beales ha riferito che non avere un portatile separato ha eliminato la maggior parte della curva di apprendimento per i suoi montatori.

Fatto su macchine reali

Modifica di macchine pesanti

Un escavatore da 10 m digitalizzato in una finestra di 2 ore

Sfida:

4C Creative CAD CAM Consultants doveva montare un braccio idraulico più lungo su un escavatore da 10 m, il che significava digitalizzare interni complessi e un sottoscocca con circa 80 cm di luce.

Risultato:

Un'acquisizione da 50 GB ridotta a un modello da 300 MB che conservava alta risoluzione dove l'analisi strutturale ne aveva bisogno — e il sottoscocca è stato acquisito senza sollevare la macchina.

di fermo impianto invece di 2–3 giorni2 ore

Leggi il caso di studio

Costruzione di macchine pesanti

Weldco-Beales scansiona attrezzature dove misurare a mano era rischioso

Sfida:

Acquisire la geometria di macchine pesanti all'aperto, in spazi confinati e in posizioni elevate era lento a mano e metteva i montatori in posizioni scomode.

Risultato:

Una retroescavatrice è stata acquisita in circa un'ora di scansione e otto ore di elaborazione, un lavoro che prima richiedeva diversi giorni. Attività che richiedevano mezza giornata ora richiedono minuti.

di precisione del punto a 35 mln di punti al secondo0,1 mm

Leggi il caso di studio

«Ogni volta che visito i clienti, Artec Studio rende semplicissimo dimostrare un allineamento perfetto. Basta trovare geometrie simili tra due scansioni e allinearle. Quando mostro quanto è semplice, restano sempre stupiti da ciò che la tecnologia permette.»

Rogier RappardComproprietario, 4C Creative CAD CAM Consultants

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Le domande degli ingegneri delle macchine

Quanto resta fuori servizio la macchina per la scansione?

4C ha digitalizzato un escavatore da 10 m in una finestra di due ore, interni e sottoscocca compresi, senza sollevarlo. Progetto e analisi avvengono con la macchina tornata al lavoro.

La scansione è adeguata per la FEA?

4C l'ha usata per l'analisi strutturale del braccio più lungo: l'acquisizione da 50 GB è stata decimata a un modello da 300 MB che conservava alta risoluzione dove l'analisi ne aveva bisogno. Artec Studio controlla dove viene conservato il dettaglio.

Possiamo acquisire punti di fissaggio difficili da raggiungere?

È il compito del Leo — portatile, senza fili, schermo integrato — sotto la pancia, sul braccio, dentro il telaio, registrando a 0,1 mm. Weldco-Beales lo usa esattamente dove misurare a mano era rischioso.

La modifica si monta poi senza aggiustamenti?

È stata progettata sulla macchina come scansionata, quindi le interfacce corrispondono a ciò che c'è. Titan, sul lato impianto, descrive lo stesso cambiamento: la misura manuale dà «dovrebbe andare», una scansione dà «questo andrà».

Applicazioni correlate

Scansione 3D di impianti di trattamento e documentazione as-builtL'impianto così com'è, a 1,9 mm, acquisito durante il fermo — il modello su cui si progetta ogni modifica.Scansione 3D di scivoli, tramogge e siliScivoli di trasferimento, tramogge e sili acquisiti dentro e fuori — usura, stato dei rivestimenti e la geometria che serve a una riprogettazione.Retrofit di impianti di trattamento e rilevamento delle interferenzeNuovo acciaio e tubazioni montati in prova sull'impianto scansionato nel CAD, così l'interferenza si trova prima della fabbricazione.

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