hirdetés
hirdetés

Segít a testszkenner

Nagy teljesítményű gépek változatos területek méréstechnikájához

A japán Nikon Metrology (korábban Metris) fontos technológiai áttöréseket vezetett be 2009-ben. Idén újabb jelentős metrológiai újításokat jelent be, amelyek forradalmasítanak egyes mérnöki területeket, és nemcsak a nehézipar vonatkozásában.

hirdetés

Manapság nem ritka ipari tevékenységként fordul elő, hogy koordinátamérő gépeket (CMM) korszerűsítenek például nagy sebességű Nikon lézeres szkennerrel, felújítanak, robotkarokkal szkennelnek, hidakat mozgatnak, ellenőriznek, terveznek, késztermék prototípusát nyomtatják 3D-ben. De mindez hogyan néz ki a mindennapi ipari gyakorlatban?

Mikrofókusz alatt a készre szerelt termék

A minőség-ellenőrzési és a tervezési fázisban is egyre növekvő igények jelentkeznek az összeszerelt késztermék teljes bevizsgálására, ehhez nyújt segítséget a számítógépes tomográfia (CT) technológiája, amely iránt hazánkban is élénkülő érdeklődést mutatnak a gyártók. Mikrofókuszú CT-gép világítja át a készterméket (fényképezőgép, mobiltelefon, komplett V8-as motorblokk, autóipari műanyag alkatrész) röntgensugarak segítségével, és nagy teljesítményű komputer alakítja át az információt háromdimenziós képpé.

<b>Koordináta-méréstechnika</b>
Koordináta-méréstechnika

Ezután az így kapott pontfelhő (háromdimenziós térbeli pontok halmaza) tetszés szerint alakítható. A dimenzionális értékek mérése mellett az anyag szerkezetét is vizsgálhatjuk, hasonlóan a nagy sebességű lézerszkenneres mérésekhez. Mivel a különböző anyagok más-más röntgenelnyelő tulajdonságúak, a 3D-s tomografikus kép szintekre (úgynevezett layerekre) bontható, és a fémek, műanyagok, valamint a vezetékezések a 3D-s képből eltávolíthatók, és külön-külön mérhetők, tervezhetők. A gyártást kísérő méréstechnikában elengedhetetlen a késztermék ellenőrzése, a darabok összeszerelése utáni 3D-s mérése globális elemzéssel.

A szerelés folyamán rosszul megválasztott rögzítési nyomaték torzíthatja az anyag geometriáját, és – nemcsak az illeszkedési pontokon – feszültségeket generál a mechanikai zónáknál. Ez hibás működést okoz – a hiba pontos oka CT méréstechnikai elemzéssel kiszűrhető. A Nikon komputertomográffal zárványokat keresünk a műanyag alkatrész anyagában vagy pozíció-ellenőrzéseket végezhetünk „belső nézeti” képen is.

Magas szintű bérmérés 

Ha egy gyárban a metrológia nem napi kérdés, ott mára szinte nélkülözhetetlen a magas szintű mérnöki szolgáltatás a bérmérés, bérszkennelés területén komputertomográf géppel (összeszerelt késztermékek szubmikron felbontású ellenőrzése és remodelling, RE), tapintó-mérő géppel (CMM, lézeres követő)  és lézerszkennerrel (hordozható és CMM gépre telepített), ami lehetővé teszi a gyártócégek számára a méretést, szkenneltetést, újramodelleztetést a méregdrága célgép megvásárlása nélkül.

Ipari nehézsúlyú méréstechnika

Hazánkban is egyre inkább keresettek az úgynevezett Large Volume Metrology kategóriába tartozó méréstechnikai rendszerek: a lézeres követők (laser trackerek) és a lézerradarok a többméteres kiterjedésű, többtonnás ipari öntvények mérésére vagy teljes hidak pozicionálására, illetve autópálya-felújításokon végzett 3D-s helymeghatározásra (extreme engineering). 2010 harmadik negyedévében jelentik be a korszakalkotó újítást, a városszkennert (Nikon City Scanner), amely egy repülőgépre applikált lézerszkennerrel teljes városok 3D-s képét készíti el néhány óra alatt. 

<b>Kamera 3D-s problémaelemzése</b>
Kamera 3D-s problémaelemzése

Felhasználásával térinformatikai, építési, közigazgatási, autópályán nyomvonal-ellenőrzési területeken régóta nehézséget okozó feladatok oldhatók majd meg. A nagy befoglaló méretű homoköntvények, 5 m×2 m×3 m-es vagy ennél nagyobb darabok, gázturbina-alkatrészek mérése 3D-s CMM-géppel vagy csuklókaros mérőgéppel sem megoldható, a folyamatos újrapozicionálás miatt ugyanis hamis eredmények adódnak a mért hosszra, pozícióra vagy szimmetriára vonatkozó információból. E mérésekre Magyarországon is lézerradaros gépet használnak, amely 70 m hosszon is képes tartani a ±0,1 mm extrém pontosságot.

A lézerradar interferometrián alapuló távolságméréssel és a lézerfej-lokalizátor elfordulásra vonatkozó különbségszámításával számítja a mindenkori 3D-s pozícióadatot, így a prizmatikus geometriai elemek felvétele után tovább mérhetünk hagyományos módon, a vezérlő számítógépen. Az autóipar szigorú méréstechnikai ISO és DIN tűrései helyenként változnak, a biztonsági pontokon (fékpedálrendszerek, ABS, kormányrendszer) viszont kompromisszum- és hibamentes gyártást követelnek (5S). ±0,4 mikron pontosságú koordináta-mérő géppel a felesleges kockázat csökkenthető, a gyártás tökéletesíthető. Kerámiaalapú CMM gépek mérnek világszerte az Audi, a Volkswagen vagy a Jaguar összeszerelő csarnokaiban.

Fontos megjegyezni, hogy hosszú ideje használatban lévő koordinátamérő gépeket is érdemes felújítani a Nikon Metrology módszerével, az úgynevezett retrofittinggel: a 3D-s mérőgép vázára „ráhúzzák” a XXI. század high-end Nikon-Metris felépítményét a legújabb szoftverekkel (Camio, Arco, CMM Manager) a költségmegszorítások kihívásának eleget téve, egy új gép beszerzéséhez viszonyítva kevesebb ráfordítással.

Digitális forradalom – „hétköznapi” modellezés

Élénk érdeklődés mutatkozik a 3D-s fejlesztések iránt nem ipari területen is. Az orvostudomány, ortopédia, képzőművészet, filmipar és a divat szegmenseiből hívják segítségül a 3D-s módszereket. A legmodernebb filmek alkotóinak sokkal könnyebb dolga van, ha a 3D-s szkennelt dinoszauruszt vagy a digitalizálás előtt álló díszletet fejtik vissza 3D-s modellé, ami ezután könnyen animálható, effektezhető (Avatar, Titánok harca).

<b>3D a szobrászatban</b>
3D a szobrászatban

Érdekes tanulmány készült az ortopédiai 3D-s szkennelésről, ahol a páciens lábát, vagy akár a teljes emberi testet lézerrel szkennelik. A különböző napszakokban az emberi test különböző képpen reagál a fiziológiai igénybevételekre. A lábtérfogat-változás, a testtartás változása 3D-s módszerekkel dokumentálható. A fogtechnikai tudomány is előszeretettel veszi igénybe a 3D-s szkennereket foglenyomatok készítésére. Mostanra a high-end 3D-s gépek a gyógyászat számára is elérhető közelségbe kerülnek. Nikon testszkennerrel fotogrammatikus alapokon hozhatjuk létre egy női alak 3D-s másolatát, ezután a szkennelt pontfelhő 3D-s újramodellezése történik a női test minden részletével, és a 0,03 mm pontossággal digitalizált háromszög-(szuper)modell a divatipar világhírű tehetségei által újragondolva szolgál alapul a tökéletesen testhez simuló ruhaköltemények 3D-s tervezéséhez (Gucci, Prada).

hirdetés

kapcsolódó linkek

Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
Cikk[44976] galéria
hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés