Özet
Bu vaka çalışması, tasarım çizimi bulunmayan bir kömür nakil arabasının geometrisini tersine mühendislik için yakalamak üzere kömür üreticisinin portatif 3D lazer tarayıcı kullanmasını anlatmaktadır. Şirket, aşınmış araçları değiştirmek ve yeni makineler üreterek madencilik operasyonlarını genişletmeyi hedeflemektedir. Mühendis, elde taşınabilir KSCAN-Magic tarayıcı ile şasi üstü ve altını taramış ve yerleşik fotogrametri sayesinde yüksek hassasiyetli sonuçlar elde etmiştir. Tarama süreci, yüksek kaliteli bir kömür nakil arabası 3D modeli ortaya çıkarmıştır.
Ters Mühendis Yeni ekipman üretmek için
Kömür mekiği, madencilikten yeraltı madenlerindeki konveyör sistemine kömür taşıyan bir araçtır. Kömür servis arabaları, kaba koşullar ve ağır yükler nedeniyle aşınmaya ve yıpranmaya tabidir. Bu nedenle, sık bakım veya değiştirme gerektirirler.
Bu araçları korumanın veya değiştirmenin zorluklarından biri, geleneksel yöntemlerle ölçülmesi zor olan karmaşık şekillere ve büyük boyutlara sahip olmalarıdır. Ayrıca, orijinal tasarım çizimleri eksik olabilir. Bu nedenle, mevcut kömür mekiği otomobillerinin şeklini yakalamak için hızlı ve kesin bir yöntem talebi vardır.
3D Tarama Çözümü Üretimi Kolaylaştırıyor
Bu vakadaki müşteri, her yıl onlarca milyon ton kömür üreten ve binlerce çalışanı olan önde gelen bir kömür üreticisidir.
Kömür nakil arabalarının orijinal üreticisi artık faaliyet göstermemektedir. Şirket yılda en az 8 yeni araca ihtiyaç duymaktadır; bazıları eski aşınmış araçların yerine, bazıları ise yeni madencilik operasyonları için kullanılacaktır. Şirket, 2023 yılında madencilik operasyonları için yeni nakil arabaları üretmeyi planlamaktadır. Bu vakadaki nakil araba şasisi yaklaşık 8 m x 3 m x 1 m boyutlarında ve 23 ton ağırlığındadır.
KSCAN-Magic ile Yüksek Hassasiyetli Tarama
Şirket, kömür nakil arabasının geometrisini yakalamak için 3D tarama teknolojisini kullanmaya karar vermiştir. Tarama cihazı, lazer ışınlarını nakil arabasının yüzeylerine yansıtarak saniyede çok sayıda veri noktası toplayıp parçanın dijital temsilini oluşturur.
Mühendis, farklı boyut ve şekillere sahip nesneleri tarayabilen taşınabilir 3D lazer tarayıcı KSCAN-Magic’i kullanmıştır. Tarayıcı, büyük ölçekli parçaların yüksek hassasiyetle ölçülmesini sağlayan yerleşik fotogrametri sistemine sahiptir.
KSCAN-Magic serisi 3D lazer tarayıcılar, tek bir cihazda iki farklı lazer türünü —kızılötesi ve mavi— birleştiren ilk seridir.
Beş standart çalışma modu bulunmaktadır:
- Geniş alan taraması (kızılötesi lazer)
- Hızlı tarama (mavi lazer kesişmeleri)
- İnce tarama (mavi paralel lazer)
- Derin delik taraması (tek mavi lazer)
- Yerleşik fotogrametri sistemi
Ayrıca, detaylı 3D tarama için iki set yüksek çözünürlüklü endüstriyel kameraya sahiptir.
3D Tarama’dan 3D Model Oluşturmaya İş Akışı
Portatif 3D tarayıcıyı sahaya götürmek: Endüstriyel 3D tarayıcı KSCAN-Magic’in kompakt boyutu sayesinde mühendis, ekipmanı kömür taşıyıcı aracın bulunduğu sahaya kolayca taşıdı.
Kodlu ve kodsuz işaretleyicilerin uygulanması: Mühendis, kömür taşıyıcı aracın yüzeyine küçük kodlu ve kodsuz işaretleyiciler yerleştirdi. Bu işaretleyiciler, tarayıcının parçanın konumunu belirlemesine ve birden fazla taramanın hizalanmasına yardımcı olur.
Fotogrametri için fotoğraf çekimi: Mühendis, KSCAN-Magic’in yerleşik fotogrametri sistemiyle kömür taşıyıcı aracın farklı açılardan birkaç fotoğrafını çekti. Bu fotoğraflar, aracın genel geometrisinin oluşturulmasında kullanıldı.
Tüm şasi için markör (işaretleyici) dosyası oluşturma: Mühendis, kömür taşıyıcı üzerindeki tüm markörlerin koordinatlarını topladı ve dışa aktardı. Bu dosya, taramaların hizalanmasında referans olarak kullanıldı.
Şasinin alt kısmını tarama: Mühendis, yüksek hassasiyetli 3D tarayıcıyı nesnenin etrafında hareket ettirerek şasinin alt kısmını taradı. Tarayıcı gerçek zamanlı olarak veri noktalarını yakaladı ve dizüstü bilgisayar ekranında gösterdi. Mühendis, tüm alanlar kapsanana kadar şasinin farklı bölümlerini taradı.
Şasiyi çevirip üst kısmını tarama: Mühendis, şasiyi çevirerek aynı yöntemle üst kısmını taradı.
Üst taramayı alt taramaya yeniden hizalama: Mühendis, tarama yazılımını kullanarak üst taramayı alt tarama ile markör dosyasını referans alarak hizaladı. Yazılım, iki lazer taramasını tek bir 3D modelde birleştirdi.
İmalat ve 3D mühendislik için hassas tarama sonuçları
Oluşturulan 3D model, kömür taşıyıcı aracın karmaşık geometrisini ve ince detaylarını yüksek doğrulukla temsil etti. Mühendis, çoğu CAD yazılımıyla uyumlu yüksek çözünürlüklü mesh dosyasını dışa aktardı. Böylece müşteri, yeni operasyonlar için yeni kömür taşıyıcı araçlar üretebilir. Ayrıca 3D tarama, gerektiğinde aracın modifikasyonu, analizi veya yeniden tasarımı için de fırsatlar sunar.
3D Taramanın Avantajları
Bu vaka çalışması, bir şirketin orijinal tasarım çizimi olmadan kömür taşıyıcı aracın geometrisini 3D tarama ile nasıl yakaladığını ve yeni araçlar üretmek için kullandığını göstermektedir.
3D tarama teknolojisinin sağladığı avantajlar şunlardır:
- Geleneksel ölçüm yöntemlerine kıyasla zaman ve kaynak tasarrufu sağlar.
- Karmaşık şekil ve boyutları yüksek doğrulukla yakalar.
- CAD yazılımı kullanılarak nesnenin modifikasyonu, analizi veya yeniden tasarımını kolaylaştırır.
3D tarama teknolojisi, farklı uygulamalar için çeşitli nesnelerin geometrisini yakalamada güçlü bir araçtır. Mühendislerin, tasarımcıların ve araştırmacıların sorunları daha verimli çözmelerine ve çözümler üretmelerine yardımcı olur.