Công nghệ quét 3D quang học giúp thay đổi cục diện trong sản xuất

Các công ty luôn tìm kiếm các giải pháp tiên tiến giúp nâng cao vị thế của họ trong một thị trường cạnh tranh. Cách đây vài năm, công nghệ quét 3D ánh sáng có cấu trúc (trắng/xanh) đã được triển khai hỗ trợ quá trình phát triển sản phẩm và khắc phục hạn chế của máy đo toạ độ ba chiều (CMM).

Ngày nay, công nghệ đo không tiếp xúc tiên tiến này đang dần thay thế máy CMM. Và chúng được sử dụng trong suốt quá trình sản xuất. Từ thiết kế cho đến gia công tương thích (adaptive machining). Từ kiểm soát chất lượng đến các ứng dụng trong sản xuất trong và ngoài dây chuyền. Hơn nữa, hệ thống giúp cải tiến quy trình sản xuất lạc hậu. Bằng cách chuyển đổi các thao tác kỹ thuật trên một nền tảng hoàn toàn kỹ thuật số. Công việc này đã từng phải mất cả tuần, có khi cả tháng, nhưng nay chỉ mất vài giờ.

Công nghệ quét 3D ánh sáng xanh đã trở thành một phần không thể thiếu trong các công ty. Giải pháp này giúp tăng chu kì sản xuất, nhanh chóng giải quyết các phần bị lỗi, giảm thiểu chi phí. Do đó, đẩy nhanh thời gian đưa sản phẩm ra thị trường cũng như tăng lợi nhuận.

• Ngay lập tức giải quyết vấn đề về chất lượng – nhanh chóng tìm ra cách khắc phục tối ưu.
• Sản xuất tinh gọn – loại bỏ các quy trình lặp đi lặp lại không cần thiết.
• Tối ưu hoá quá trình sản xuất – cải thiện chu kỳ sản xuất, năng suất và hiệu suất.
• Cải thiện chất lượng sản phẩm – tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm được thắt chặt hơn.
• Tránh chi phí không cần thiết – giải quyết các vấn đề không lường trước được để loại bỏ các phần lỗi.
• Thời gian đưa sản phẩm ra thị trường nhanh hơn – tăng lợi nhuận và cải thiện lợi thế cạnh tranh.

Máy quyét 3D công nghệ ánh sáng xanh, còn được biết đến là hệ thống ánh sáng có cấu trúc, ánh sáng trắng hoặc hệ thống đo lường quang học 3D. Công nghệ khác với máy CMM và máy quét laze 3D.

Hoạt động của máy CMM

Máy CMM được lập trình để thu thập các phép đo khi đầu dò chạm vào bề mặt của chi tiết. Trong nhiều trường hợp, việc lập trình rất mất thời gian. Đặc biệt là trên dạng hình học phức tạp. Do đó, gây ra tồn đọng. Dữ liệu từ máy đo CMM bị giới hạn ở các điểm được lập trình. Do đó, các vị trí có thể cần kiểm tra bị bỏ qua. Điều này gây ra một quá trình dài lặp đi lặp lại cho các kỹ sư để tìm cách khắc phục thích hợp.

Hoạt động của máy quét laze

Máy quét laze sử dụng chùm ánh sáng màu để quét bề mặt hình học của vật thể. Các thiết bị này được cầm tay hoặc gắn trên cánh tay khớp nối. Người dùng phải di chuyển nó theo các đường vẽ bao quanh toàn bộ bề mặt sản phẩm. Điều này không chỉ gây mỏi tay cho người dùng mà còn có thể gây ra các vấn đề trong trùng lặp dữ liệu. Đặc biệt là trên các sản phẩm lớn.

Hoạt động của máy quét 3D công nghệ ánh sáng xanh

Hệ thống thường được gắn trên chân máy ảnh, giá ba chân hoặc robot. Chúng hoạt động như máy ảnh ngắm và chụp gần như không cần lập trình. Máy quét nhanh chóng hiện thị một mẫu của bề mặt chi tiết. Khi xoay mẫu, công nghệ tính toán các điểm toạ độ XYZ của toàn bộ hình dạng bề mặt của vật. Các thuật toán thông minh tự động căn chỉnh từng lần quét để tạo ra một bản thiết kế 3D kỹ thuật số hoàn chỉnh.

Máy quét 3D ánh sáng xanh chất lượng cao có thể nhanh chóng thu được hàng triệu điểm ảnh dữ liệu 3D chính xác trên mỗi lần quét. Biểu diễn kết quả trực quan trong phần mềm để tối ưu hoá tối đa các quy trình. Kết quả là toàn bộ bề mặt của chi tiết được đo một cách chính xác và nhanh chóng.

Trung tâm đã sử dụng máy quét 3D ánh sáng xanh làm tiêu chuẩn để kiểm tra chất lượng sản phẩm, thiết kế ngược và các ứng dụng gia công tương thích.

Trong một dự án, trung tâm đã tiết kiệm chi phí lên tới 100 triệu đô la. Bằng cách tạo các mô hình mẫu trên máy tính từ dữ liệu quét 3D rất nhanh. Với tính linh hoạt, máy có thể đo chính xác các chi tiết kích thước nhỏ tới rất lớn. Từ các thiết bị điện, điện tử cho máy bay, tên lửa cho đến một chiếc máy bay cỡ lớn.

Nhóm kỹ thuật đo lường Amrdec giúp “biến ý tưởng thành hiện thực”. Bằng cách thông qua thay đổi các phương pháp đo lường để cải thiện quy trình trong ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng.

Pratt & Whitney

Pratt & Whitney, công ty ứng dụng rất sớm công nghệ quét ATOS 3D. Họ đã dành nhiều thời gian để thử nghiệm và so sánh kết quả với các phương pháp truyền thống. Mục đích nhằm chứng minh tính hiệu quả của quá trình này. Một khi ATOS được chứng nhận cho các ứng dụng kiểm định của họ thì các công ty đối tác cũng được khuyến khích dùng công nghệ này. Mục đích để giúp cải thiện mạng lưới chuỗi cung ứng tổng thể. Các nhà cung cấp cho công ty Pratt & Whitney bao gồm: máy nén khí, dụng cụ, hộp thùng (case), cánh tuabin, các thành phần IGT và đầu phun.

Bằng cách tự động hoá việc sử dụng máy ATOS, công ty Pratt & Whitney tiếp tục tăng năng suất và sản lượng. Trong khi công ty vẫn đảm bảo quá trình lặp để kiểm tra các chi tiết.