Mijnbouwmachines aanpassen en retrofitten

Een aanpassing aan een machine wordt ontworpen tegenover wat de OEM tekende en gemonteerd op wat de mijn heeft: een chassis dat is gerepareerd, een giek die nieuwe pennen heeft gekregen, montagevlakken die zijn versleten. De eerste passing vindt het verschil, in de werkplaats, met de machine stil.

Ontworpen tegen een scan van de machine zoals ze is — de hele machine op 1,9 mm, de montagepunten op 0,1 mm — sluit de aanpassing aan op wat er werkelijk is. 4C monteerde zo een langere hydraulische arm op een graafmachine van 10 m, met twee uur stilstand in plaats van twee tot drie dagen.

Ingenieur die een aanbouwdeel van een zware machine scant met een handheld Artec Leo
Kortom

Hoe helpt 3D-scannen bij het retrofitten van mijnbouwmachines?

De machine wordt gescand zoals hij is — hele machine op 1,9 mm, montagepunten op 0,1 mm — en de aanpassing wordt tegenover dat model ontworpen, niet tegenover de OEM-tekening.

  • De machine zoals hij isReparaties, nieuwe pennen en slijtage inbegrepen, omdat de scan vastlegt wat er is.
  • Mon­ta­ge­pun­ten op 0,1 mmLeo op de pennen, vlakken en boutpatronen waaraan het nieuwe deel wordt bevestigd.
  • Ontworpen en geanalyseerd in CADHet model naar SOLIDWORKS en het FEA-pakket, op de resolutie die de analyse nodig heeft.
  • 2 uur stilstandHet cijfer van 4C voor het digitaliseren van een graafmachine van 10 m, in plaats van twee tot drie dagen.

Waarom de eerste passing een ontwerpreview is

Een aanbouwdeel of aanpassing wordt ontworpen tegen het beste beschikbare model van de machine: dat van de OEM als het bestaat, en een set handmetingen als dat niet zo is. Geen van beide is de machine op het terrein: een chassis dat een klap kreeg en is rechtgezet, een giek die met overmaatse pennen opnieuw is gepend, een montagevlak dat met las is opgebouwd. Het nieuwe onderdeel wordt ontworpen, gefabriceerd en naar de machine gebracht, en bij de passing ontmoet het ontwerp de werkelijkheid — met de machine stil, de monteurs wachtend en het onderdeel terug naar de werkplaats.

4C Creative CAD CAM Consultants moest een langere hydraulische arm monteren op een graafmachine van 10 m, waardoor de complexe binnenkant en een onderkant met ongeveer 80 cm vrije ruimte nauwkeurig bekend moesten zijn voor zowel de sterkteberekening als de passing. Weldco-Beales, fabrikant van zware aanbouwdelen, had de geometrie nodig van machines buiten, in besloten ruimten en op hoogte — traag met de hand en op sommige plekken onveilig.

Een scan geeft het ontwerp de machine zoals ze is. Artec Ray II legt de hele graafmachine vast vanaf een statief op 1,9 mm op 10 m; Artec Leo legt de pennen, vlakken en boutpatronen vast op 0,1 mm, handheld, onder de buik zonder de machine op te tillen. 4C combineerde beide in Artec Studio, decimeerde de opname van 50 GB tot een model van 300 MB dat volle resolutie behield waar de analyse die nodig had, en had de machine in twee uur gedigitaliseerd in plaats van twee tot drie dagen. Weldco-Beales legde een graaflaadcombinatie vast in ongeveer een uur scannen; taken die een halve dag kostten, duren nu minuten.

Van machine tot een aanpassing die in één keer past

De passing gebeurt in CAD, terwijl de machine alweer werkt.

  1. 1. Scan de machineRay II vanaf een statief rond de machine op 1,9 mm op 10 m; een handvol standpunten van twee minuten.
  2. 2. Leg de raakvlakken vastLeo op pennen, montagevlakken, boutpatronen en onderkant op 0,1 mm — handheld, draadloos, zonder optillen.
  3. 3. Fuseren en decimerenArtec Studio fuseert beide; het model wordt gedecimeerd met behoud van de volledige resolutie waar ontwerp en analyse die nodig hebben.
  4. 4. Ontwerpen en analyserenHet model naar Geomagic voor SOLIDWORKS en het FEA-pakket; de aanpassing ontworpen op de machine zoals hij is.
  5. 5. In één keer passendGefabriceerd naar een ontwerp dat de machine al kende; in één keer gemonteerd in het volgende venster.

Welke scanner voor dit werk

Een machine en zijn montagepunten zijn twee schalen van dezelfde klus; twee scanners registreren in één model.

Artec Ray II laserscanner voor groot bereik

Artec Ray II

Ideaal voor
De hele machine, vanaf een statief, in een handvol standpunten
Type
Stationaire laser met groot bereik, op statief
Nauwkeurigheid, tot
1,9 mm op 10 m, 2,9 mm op 20 m, 5,3 mm op 40 m
Meetruis
0,4 mm op 10 m
Bereik
0,5–130 m
Scantijd
1 min 42 s bij 3 mm, 10 m, zonder textuur
Beeldveld
360° × 300°

Ray II legt een machine van 10 m vast op 1,9 mm op 10 m vanaf een paar statiefposities, elk in minder dan twee minuten, ongeacht de verlichting op het terrein. Hij geeft de globale geometrie waarbinnen de aanpassing moet werken — reikwijdte, vrije ruimtes, de omhullende die de nieuwe arm beschrijft.

Artec Leo draadloze handheld 3D-scanner

Artec Leo

Ideaal voor
Pennen, vlakken, boutpatronen en de onderkant op 0,1 mm
Type
Draadloos handheld gestructureerd licht, alles-in-één
3D-puntnauwkeurigheid, tot
0,1 mm
3D-resolutie, tot
0,2 mm
Werkafstand
0,35–1,2 m
Opnamesnelheid
Tot 35.000.000 punten/s in HD-modus
Ingebouwd
5,5″ touchscreen, verwerking en 512 GB — geen laptop

Leo legt de raakvlakken vast op 0,1 mm, handheld en draadloos, met scherm en verwerking aan boord — onder een machine met 80 cm vrije ruimte, boven op een giek, in een rupsframe. Weldco-Beales meldde dat het wegvallen van een aparte laptop de leercurve voor hun monteurs grotendeels wegnam.

Gedaan op echte machines

Uitdaging:
4C Creative CAD CAM Consultants moest een langere hydraulische arm monteren op een graafmachine van 10 m, wat betekende dat complexe inwendige delen en een onderkant met ongeveer 80 cm ruimte gedigitaliseerd moesten worden.
Resultaat:
Een opname van 50 GB teruggebracht tot een model van 300 MB dat nog hoge resolutie bevatte waar de sterkteanalyse die nodig had — en de onderkant werd opgenomen zonder de machine op te tillen.
stilstand in plaats van 2–3 dagen2 uur
Lees de casestudy
Uitdaging:
De geometrie van zware machines buiten, in besloten ruimten en op hoogte vastleggen was handmatig langzaam en bracht monteurs in ongemakkelijke posities.
Resultaat:
Een rupsgraafmachine werd opgenomen in ongeveer een uur scannen en acht uur verwerken, werk dat eerder meerdere dagen kostte. Taken die een halve dag duurden, duren nu minuten.
puntnauwkeurigheid bij 35 mln punten per seconde0,1 mm
Lees de casestudy

„Elke keer dat ik klanten bezoek, maakt Artec Studio het zo makkelijk om haarscherpe uitlijning te demonstreren. Je zoekt gewoon vergelijkbare geometrie in twee scans en lijnt ze uit. Als ik laat zien hoe eenvoudig het is, zijn ze altijd verbluft over wat er met deze technologie mogelijk is.”

Rogier RappardMede-eigenaar, 4C Creative CAD CAM Consultants

Zie een langere arm ontworpen en op sterkte gecontroleerd tegenover een scan van de graafmachine waarop hij komt, voordat het staal wordt gesneden — vraag een demo aan voor uw engineering- en onderhoudsteams.

Vraag een demo aan

Vragen van machine-ingenieurs

Hoe lang is de machine buiten dienst voor de scan?

4C digitaliseerde een graafmachine van 10 m in een venster van twee uur, inclusief het binnenwerk en de onderkant, zonder hem op te tillen. Ontwerp en analyse gebeuren terwijl de machine alweer werkt.

Is de scan goed genoeg voor FEA?

4C gebruikte het voor de sterkteberekening van de langere arm: de opname van 50 GB werd gedecimeerd tot een model van 300 MB dat de hoge resolutie behield waar de analyse die nodig had. Artec Studio bepaalt waar detail behouden blijft.

Kunnen we moeilijk bereikbare montagepunten vastleggen?

Dat is het werk van Leo — handheld, draadloos, scherm aan boord — onder de buik, op de giek, in het frame, opnemend op 0,1 mm. Weldco-Beales gebruikt hem precies waar met de hand meten onveilig was.

Past de aanpassing dan zonder bijwerken?

Hij is ontworpen tegenover de machine zoals gescand, dus de raakvlakken komen overeen met wat er is. Titan beschrijft aan de installatiekant dezelfde verschuiving: handmatig meten geeft „dat zou moeten passen”, een scan geeft „dit gaat passen”.

Ingenieur die een aanbouwdeel van een zware machine scant met een handheld Artec Leo

Vertel ons over de aanpassing die u plant

Beschrijf de machine, de aanpassing en het venster dat u krijgt. Een mijnbouwspecialist komt terug met hoe de machine zou worden vastgelegd en hoe ontwerp en analyse tegenover het model zouden verlopen.