3D-skanning av gruvmaskiner

En maskin i en gruva ändras, repareras och förses med redskap under hela sin livstid, och den mäts för hand varje gång — en montör under en 10 meters grävmaskin med ett måttband, under de timmar maskinen kan undvaras.

Skannad under samma fönster blir hela maskinen en modell på 1,9 mm med detaljerna på 0,1 mm: 4C digitaliserade en 10 m grävmaskin på två timmar i stället för två till tre dagar, utan att lyfta den.

Artec Ray II på stativ vid den hydrauliska armen på en grävmaskin på en maskingård
Kort sagt

Hur lång tid tar det att 3D-skanna en gruvmaskin?

Timmar, inte dagar: 4C digitaliserade en 10 m grävmaskin på två timmar med Ray II och Leo, och Weldco-Beales samlade in en grävlastare på ungefär en timmes skanning.

  • Hela maskinenRay II registrerar maskinen från stativ på 1,9 mm på 10 m på en handfull stationer.
  • Detaljerna på 0,1 mmLeo på undersidan, banden och fästpunkterna, handhållen.
  • 2 timmar, inte 2–3 dagar4C:s siffra för en 10 m grävmaskin, insamlad utan att lyfta den.
  • Montörer ut ur obekväma lägenWeldco-Beales skannar där mätning för hand var osäker.

Varför maskinändringar mäts under maskinen

Tunga maskiner ändras hela tiden — en längre arm, en annan skopa, ett skydd, en konsol för en ny sensor — och varje ändring måste passa en maskin som konstruerades någon annanstans och sedan har reparerats, svetsats och slitits. Tillverkarens modell, om den alls finns tillgänglig, visar inte maskinen som den är. Så en montör mäter den: under maskinen med 80 cm frigång, uppe på bommen, inne i en bandram, med måttband och vattenpass, medan maskinen står still och underhållsplaneraren räknar timmarna.

Måtten är bara så bra som åtkomsten. Weldco-Beales, som tillverkar redskap till tunga maskiner, beskrev insamlingen av geometri utomhus, i trånga utrymmen och på höjd som långsam för hand och som något som satte montörerna i obekväma lägen. 4C Creative CAD CAM Consultants, som monterade en längre hydraulisk arm på en 10 m grävmaskin, behövde komplexa inre delar och en undersida digitaliserade — den sortens arbete som förr innebar att maskinen måste lyftas.

Skanning gör maskinen till en modell under samma fönster. Artec Ray II registrerar hela grävmaskinen från stativ på 1,9 mm på 10 m; Artec Leo, handhållen och trådlös, registrerar banden, undersidan och de trånga inre delarna på 0,1 mm utan en laptop att bära. 4C kombinerade båda i Artec Studio och fick den 10 m långa grävmaskinen digitaliserad på två timmar i stället för två till tre dagar, utan att lyfta den — en insamling på 50 GB decimerad till en modell på 300 MB som behöll full upplösning där hållfasthetsanalysen krävde det. Weldco-Beales samlade in en grävlastare på ungefär en timmes skanning och åtta timmars bearbetning, arbete som tidigare hade tagit flera dagar.

Från servicefönster till maskinmodell

Maskinen står still för skanningen och för inget annat.

  1. 1. Skanna maskinenRay II på stativ runt maskinen, varje station på 360° × 300° på under två minuter, med 1,9 mm på 10 m.
  2. 2. Samla in detaljernaLeo på undersidan, banden, fästpunkterna och de inre delarna på 0,1 mm — trådlös, skärmen inbyggd.
  3. 3. Registrera och fusioneraArtec Studio passar ihop skanningarna av hela maskinen och detaljerna; Smart Fusion löser modellen.
  4. 4. Decimera för jobbetFull upplösning behålls där analysen kräver den, reducerad på andra ställen — från 50 GB till 300 MB i 4C:s fall.
  5. 5. Konstruera och analyseraModellen in i Geomagic for SOLIDWORKS eller FEA-paketet; ändringen konstruerad efter maskinen som den är.

Vilken skanner för detta arbete

En maskin är stor och dess fästpunkter är små; de två skannrarna delar på jobbet och registreras till en modell.

Artec Ray II laserskanner med lång räckvidd

Artec Ray II

Bäst för
Hela maskinen — bom, kropp, chassi — från stativ
Typ
Stationär laser med lång räckvidd, monterad på stativ
Noggrannhet, upp till
1,9 mm på 10 m, 2,9 mm på 20 m, 5,3 mm på 40 m
Mätbrus
0,4 mm på 10 m
Räckvidd
0,5–130 m
Skanningstid
1 min 42 s vid 3 mm, 10 m, utan textur
Synfält
360° × 300°

Ray II registrerar en 10 m grävmaskin från en handfull stativpositioner på 1,9 mm på 10 m, varje station på under två minuter. Det är skannern 4C använde för hela maskinen, och den fungerar på en gård eller i en verkstad oavsett belysning.

Artec Leo trådlös handhållen 3D-skanner

Artec Leo

Bäst för
Band, undersida, inre delar och fästpunkter på 0,1 mm
Typ
Trådlöst handhållet strukturerat ljus, allt-i-ett
3D-punktnoggrannhet, upp till
0,1 mm
3D-upplösning, upp till
0,2 mm
Arbetsavstånd
0,35–1,2 m
Insamlingshastighet
Upp till 35 000 000 punkter/s i HD-läge
Inbyggt
5,5″ pekskärm, bearbetning och 512 GB — ingen laptop

Leo går dit måttbandet gick — under maskinen med 80 cm frigång, in i bandramen — och registrerar på 0,1 mm med 35 miljoner punkter per sekund i HD-läget, trådlöst, med skärm och 512 GB inbyggt. Weldco-Beales rapporterade att avsaknaden av en separat laptop tog bort större delen av inlärningskurvan för deras montörer.

Gjort på riktiga maskiner

Utmaning:
4C Creative CAD CAM Consultants skulle montera en längre hydraulisk arm på en 10 m grävmaskin, vilket innebar att digitalisera komplexa inre delar och en undersida med ungefär 80 cm frigång.
Resultat:
En insamling på 50 GB reducerad till en modell på 300 MB som ändå bar hög upplösning där hållfasthetsanalysen behövde den — och undersidan samlades in utan att lyfta maskinen.
produktionsstopp i stället för 2–3 dagar2 timmar
Läs fallstudien
Utmaning:
Att samla in geometrin på tunga maskiner utomhus, i trånga utrymmen och på höjd var långsamt för hand och satte montörerna i obekväma lägen.
Resultat:
En traktorgrävare samlades in på ungefär en timmes skanning och åtta timmars bearbetning, arbete som tidigare tog flera dagar. Uppgifter som tog en halv dag tar nu minuter.
punktnoggrannhet vid 35 milj. punkter per sekund0,1 mm
Läs fallstudien

”Varje gång jag besöker kunder gör Artec Studio det så enkelt att visa exakt inpassning. Man hittar bara liknande geometri mellan två skanningar och passar ihop dem. När jag visar hur enkelt det är blir de alltid imponerade av vad som är möjligt med tekniken.”

Rogier RappardDelägare, 4C Creative CAD CAM Consultants

Se en hel grävmaskin insamlad under ett servicefönster och den nya armen konstruerad efter den i CAD, utan att lyfta maskinen — boka en demo för era underhålls- och konstruktionsteam.

Boka en demo

Frågor som ingenjörer inom underhåll ställer

Hur länge står maskinen still?

4C digitaliserade en 10 m grävmaskin under ett tvåtimmarsfönster, inklusive komplexa inre delar och undersidan, utan att lyfta den. Weldco-Beales samlade in en grävlastare på ungefär en timmes skanning; de åtta timmarna bearbetning skedde med maskinen tillbaka i drift.

Kan den samla in undersidan och de inre delarna?

Det är vad Leo är till för. Den är handhållen och trådlös, så den kommer in under maskinen och in i bandramen och registrerar på 0,1 mm — 4C samlade in en undersida med ungefär 80 cm frigång utan att lyfta grävmaskinen.

Är modellen för stor att använda?

Den decimeras för jobbet. 4C reducerade en insamling på 50 GB till en modell på 300 MB som fortfarande hade hög upplösning där hållfasthetsanalysen krävde det; Artec Studio sköter decimeringen med kontroll över var detaljerna behålls.

Fungerar den utomhus, i damm och sol?

Ray II är en laserskanner som inte påverkas av dagsljus; Leos strukturerade ljus klarar förhållanden utomhus, och Weldco-Beales använder den just där. Kraftigt regn och luftburet damm försämrar all optisk insamling, och skanningen planeras efter det.

Artec Ray II på stativ vid den hydrauliska armen på en grävmaskin på en maskingård

Berätta om utrustningen ni behöver samla in

Beskriv maskinen, ändringen eller delen och fönstret ni får. En gruvspecialist återkommer med hur insamlingen skulle gå till i det fönstret och vad modellen skulle kunna användas till.