Digitalização 3D de equipamento mineiro

Uma máquina numa mina é modificada, reparada e equipada com implementos durante toda a sua vida, e é medida à mão de cada vez — um montador debaixo de uma escavadora de 10 metros com uma fita, nas horas em que a máquina pode ser dispensada.

Digitalizada na mesma janela, a máquina completa é um modelo a 1,9 mm com o detalhe a 0,1 mm: a 4C digitalizou uma escavadora de 10 m em duas horas em vez de dois a três dias, sem a levantar.

Artec Ray II em tripé junto ao braço hidráulico de uma escavadora num parque de máquinas
Em resumo

Quanto tempo leva a digitalizar em 3D uma máquina mineira?

Horas, não dias: a 4C digitalizou uma escavadora de 10 m em duas horas com o Ray II e o Leo, e a Weldco-Beales capturou uma retroescavadora em cerca de uma hora de digitalização.

  • A máquina completaO Ray II regista a máquina a partir de um tripé a 1,9 mm a 10 m num punhado de estações.
  • O detalhe a 0,1 mmO Leo na parte inferior, nas lagartas e nos pontos de fixação, à mão.
  • 2 horas, não 2–3 diasO número da 4C para uma escavadora de 10 m, capturada sem a levantar.
  • Montadores fora de posições incómodasA Weldco-Beales digitaliza onde medir à mão era inseguro.

Por que razão as modificações se medem debaixo da máquina

As máquinas pesadas são modificadas constantemente — um braço mais longo, um balde diferente, um resguardo, um suporte para um sensor novo — e cada modificação tem de encaixar numa máquina que foi projetada noutro lado e desde então foi reparada, soldada e desgastada. O modelo do OEM, se sequer estiver disponível, não mostra a máquina tal como está. Por isso um montador mede-a: por baixo da máquina com 80 cm de folga, em cima da lança, dentro do chassis das lagartas, com uma fita e um nível, enquanto a máquina está parada e o planeador de manutenção conta as horas.

As medições valem o que vale o acesso. A Weldco-Beales, que fabrica implementos para máquinas pesadas, descreveu a captura de geometria no exterior, em espaços confinados e em posições elevadas como lenta à mão e como algo que colocava os montadores em posições incómodas. A 4C Creative CAD CAM Consultants, ao montar um braço hidráulico mais longo numa escavadora de 10 m, precisava de digitalizar interiores complexos e a parte inferior — o tipo de trabalho que antes significava levantar a máquina.

A digitalização transforma a máquina num modelo na mesma janela. O Artec Ray II regista a escavadora completa a partir de um tripé a 1,9 mm a 10 m; o Artec Leo, portátil e sem fios, regista as lagartas, a parte inferior e os interiores confinados a 0,1 mm sem um portátil para transportar. A 4C combinou ambos no Artec Studio e teve a escavadora de 10 m digitalizada em duas horas em vez de dois a três dias, sem a levantar — uma captura de 50 GB decimada para um modelo de 300 MB que manteve a resolução total onde a análise de resistência precisava dela. A Weldco-Beales capturou uma retroescavadora em cerca de uma hora de digitalização e oito de processamento, trabalho que antes se prolongava por vários dias.

Da janela de manutenção ao modelo da máquina

A máquina só para para a digitalização e para mais nada.

  1. 1. Digitalizar a máquinaO Ray II num tripé à volta da máquina, cada estação de 360° × 300° em menos de dois minutos, a 1,9 mm a 10 m.
  2. 2. Capturar o detalheO Leo na parte inferior, lagartas, pontos de fixação e interiores a 0,1 mm — sem fios, ecrã integrado.
  3. 3. Registar e fundirO Artec Studio alinha as digitalizações da máquina completa e de detalhe; o Smart Fusion resolve o modelo.
  4. 4. Decimar para o trabalhoResolução total mantida onde a análise precisa, reduzida no resto — de 50 GB para 300 MB no caso da 4C.
  5. 5. Projetar e analisarO modelo para o Geomagic for SOLIDWORKS ou o pacote de FEA; a modificação projetada para a máquina tal como está.

Que scanner para este trabalho

Uma máquina é grande e os seus pontos de fixação são pequenos; os dois scanners dividem o trabalho e registam-se num único modelo.

Scanner laser de longo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
A máquina completa — lança, corpo, chassis — a partir de um tripé
Tipo
Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
Precisão, até
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruído de medição
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tempo de digitalização
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
Campo de visão
360° × 300°

O Ray II regista uma escavadora de 10 m a partir de um punhado de posições de tripé a 1,9 mm a 10 m, cada estação em menos de dois minutos. É o scanner que a 4C usou para a máquina completa, e funciona num parque ou numa oficina independentemente da iluminação.

Scanner 3D portátil sem fios Artec Leo

Artec Leo

Ideal para
Lagartas, parte inferior, interiores e pontos de fixação a 0,1 mm
Tipo
Luz estruturada portátil sem fios, tudo-em-um
Precisão do ponto 3D, até
0,1 mm
Resolução 3D, até
0,2 mm
Distância de trabalho
0,35–1,2 m
Velocidade de captura
Até 35.000.000 pontos/s em modo HD
Integrado
Ecrã tátil de 5,5″, processamento e 512 GB — sem portátil

O Leo vai onde ia a fita — por baixo da máquina com 80 cm de folga, para dentro do chassis das lagartas — e regista a 0,1 mm com 35 milhões de pontos por segundo em modo HD, sem fios, com o ecrã e 512 GB integrados. A Weldco-Beales referiu que não ter um portátil separado eliminou a maior parte da curva de aprendizagem para os seus montadores.

Feito em máquinas reais

Desafio:
A 4C Creative CAD CAM Consultants tinha de montar um braço hidráulico mais longo numa escavadora de 10 m, o que implicava digitalizar interiores complexos e uma parte inferior com cerca de 80 cm de folga.
Resultado:
Uma captura de 50 GB reduzida a um modelo de 300 MB que ainda mantinha alta resolução onde a análise de resistência precisava — e a parte inferior foi capturada sem levantar a máquina.
de paragem da fábrica em vez de 2–3 dias2 horas
Ler o estudo de caso
Desafio:
Capturar a geometria de máquinas pesadas no exterior, em espaços confinados e em posições elevadas era lento à mão e colocava os montadores em posições incómodas.
Resultado:
Uma retroescavadora foi capturada em cerca de uma hora de digitalização e oito horas de processamento, um trabalho que antes levava vários dias. Tarefas que levavam meio dia levam agora minutos.
de precisão de ponto a 35 M de pontos por segundo0,1 mm
Ler o estudo de caso

«Sempre que visito clientes, o Artec Studio torna muito fácil demonstrar um alinhamento exato. Basta encontrar geometria semelhante entre duas digitalizações e alinhá-la. Quando mostro como é simples, ficam sempre impressionados com o que a tecnologia permite.»

Rogier RappardCoproprietário, 4C Creative CAD CAM Consultants

Veja uma escavadora completa capturada numa janela de manutenção e o braço novo projetado para ela no CAD, sem levantar a máquina — marque uma demo para as suas equipas de manutenção e engenharia.

Marcar uma demo

Perguntas que os engenheiros de manutenção fazem

Quanto tempo fica a máquina parada?

A 4C digitalizou uma escavadora de 10 m numa janela de duas horas, incluindo interiores complexos e a parte inferior, sem a levantar. A Weldco-Beales capturou uma retroescavadora em cerca de uma hora de digitalização; as oito horas de processamento decorreram com a máquina de volta ao trabalho.

Consegue capturar a parte inferior e os interiores?

É para isso que serve o Leo. É portátil e sem fios, pelo que vai por baixo da máquina e para dentro do chassis das lagartas, a registar a 0,1 mm — a 4C capturou uma parte inferior com cerca de 80 cm de folga sem levantar a escavadora.

O modelo é demasiado grande para ser usado?

É decimado para o trabalho. A 4C reduziu uma captura de 50 GB a um modelo de 300 MB que ainda mantinha alta resolução onde a análise de resistência precisava dela; o Artec Studio faz a decimação com controlo sobre onde o detalhe é mantido.

Funciona no exterior, com poeira e sol?

O Ray II é um scanner laser que não é afetado pela luz do dia; a luz estruturada do Leo lida com as condições exteriores, e a Weldco-Beales usa-o exatamente nelas. Chuva forte e poeira em suspensão degradam qualquer captura ótica, e a digitalização é programada em conformidade.

Artec Ray II em tripé junto ao braço hidráulico de uma escavadora num parque de máquinas

Fale-nos do equipamento que precisa de capturar

Descreva a máquina, a modificação ou a peça, e a janela de que dispõe. Um especialista em mineração responderá com a forma como a captura decorreria nessa janela e o que o modelo alimentaria.