I denne gjennomgangen vil vi snakke om reverse engineering, hva du bør tenke på når du velger 3D-maskinvare til dette formålet, og relaterte casestudier.
Les videre for å finne ut mer.
Hva er reverse engineering eller omvendt utvikling av produkter
Omvendt konstruksjon, også kalt reverse engineering eller reverse engineering, er prosessen med å lage et design for deler eller produkter som det ikke finnes tegninger eller dokumentasjon for. Ved å lage en digital CAD-modell ved hjelp av 3D-skanning kan delene modifiseres og optimaliseres for å forlenge levetiden eller legge til nye funksjoner. Denne metoden brukes i mange bransjer, blant annet innen militær- og romfartsproduksjon.
Reverse engineering gjør det mulig å produsere eller reprodusere fysiske objekter ved å bruke selve det fysiske objektet som referansepunkt. Denne prosessen er bare mulig ved hjelp av en nøyaktig 3D-skanner som samler inn data fra objektets overflate. Disse dataene definerer objektets geometriske identitet og inneholder spesifikasjoner som skaper en modell for produksjon av objektet. 3D-skanning gjør det mulig for designere, produsenter og ingeniører å lage nøyaktige digitale kopier av fysiske deler. Selv om denne muligheten gjør reverse engineering raskere og enklere, er det ikke alle 3D-skanningsløsninger som er ideelle for alle reverse engineering-prosjekter.
Nøyaktige 3D-skannere gjør det mulig for ingeniører å bruke nøyaktige 3D-måledata til å reprodusere objekter slik de ble produsert. Med høyoppløselige data og intelligent måleprogramvare kan produsentene ta reverse engineering-prosjektene sine et skritt videre ved å bruke skannedataene til å modellere og evaluere endringer og forbedringer av et objekt før det produseres fysisk.
Takket være den raskt voksende 3D-skanningsbransjen finnes det flere skanneralternativer for reverse engineering enn noen gang før. Det kan imidlertid være vanskelig å avgjøre hvilken 3D-skanner som er best egnet for ditt reverse engineering-prosjekt. For eksempel har håndholdte 3D-skannere blitt et populært valg på grunn av sin lave pris og kompakte størrelse. Avhengig av prosjektets egenskaper kan det imidlertid være bedre å velge en annen 3D-skanningsløsning.
Vi har samlet en liste over alt du trenger å vite om 3D-presisjonsskannere som støtter rask og effektiv reverse engineering for produksjon.
Reverse engineering: kvalitetsdata, kvalitetsprodukter
Målet med reverse engineering er å gjenskape en fysisk del eller gjenstand uten å bruke en digital fil eller CAD-modell (Computer Aided Design). I stedet brukes en nøyaktig 3D-skanner til å samle inn data fra overflaten av den fysiske delen, noe som resulterer i en STL-fil (eller et annet format) som blir en digital tvilling av delen. Med disse dataene kan delen reproduseres, forbedres eller arkiveres.
Den beste 3D-skanneren for reverse engineering er vanligvis en berøringsfri 3D-skanner med blått lys på grunn av hastighet, nøyaktighet og brukervennlighet.
En modell er nødvendig for å produsere en hvilken som helst del eller et hvilket som helst produkt, men i reverse engineering skapes en modell basert på et objekt. For at reverse engineering-prosessen skal være vellykket, må dataene som utgjør modellen være nøyaktige og ha høy oppløsning.
Data av høy kvalitet er svært viktig for reverse engineering, fordi de vil hjelpe deg med å gjenskape en del eller et objekt. Støyende data eller data av dårlig kvalitet kan forsinke reverse engineering-prosessen ved å gjøre det umulig å lage en modell med komplekse geometrier. Resultatet er at du bruker unødvendig mye tid på å skanne deler på nytt i håp om å samle inn nok data til å fortsette reverse engineering-prosessen.
For å være sikker på at du har den beste 3D-skanneren for reverse engineering, bør du tenke gjennom hva du skal bruke den til.
Automatisk 3D-skanningssystem
Automatiserte 3D-skannere er den ideelle metrologiløsningen for produksjonsgulvet, ettersom skannerenheten er festet til en mekanisk arm som sakte og jevnt samler inn nøyaktige 3D-målingsdata fra overflaten av et objekt. Automatiserte 3D-skannere bidrar til å akselerere 3D-måleprosesser og gjøre repeterende målinger raskere.
Selv om manuelle 3D-skannere er nøyaktige løsninger, kan de påvirke effektiviteten i produksjonen av små deler. Automatiserte 3D-skannere samler inn data raskt og pålitelig, noe som gjør dem til det ideelle valget for 3D-skanning i forbindelse med re-engineering i produksjonen.
RobotScan E0505 automatisk 3D-skanningssystem: en effektiv løsning for kvalitetskontroll i serieproduksjon.
Ved masseproduksjon av deler er den tradisjonelle inspeksjonsmetoden å bruke en koordinatmålemaskin (CMM). Batchprøvetaking er en inspeksjonsmetode med lav ytelse. Kompleksiteten ligger i å utføre et sett med aktiviteter: måling av planhet, hull, dybde og avstand mellom hullene, plasseringspunkter, geometriske dimensjoner på delen og så videre.
I tillegg kreves det ekstremt høy reproduserbarhet. På jakt etter en metode for å inspisere et stort antall produkter og samtidig oppfylle kravet om høy målenøyaktighet, utviklet Shining 3D-ingeniørene det automatiserte 3D-skanningssystemet RobotScan E0505.
Det robotiserte automatiske 3D-inspeksjonssystemet kombinerer to teknologier: høypresisjons industriell 3D-skanning med blått lys og unik intelligent inspeksjonsteknologi. Hele skanneprosessen fullføres med “ett klikk”, noe som øker inspeksjonseffektiviteten betydelig.
Prinsippet for driften av det intelligente komplekset:
- Skanning av en referansedel og innhenting av et sett med nøkkelparametere.
- Import av nøkkelparametere til programmet “Geomagic Control X” og opprettelse av en mal for kontrolldata.
- Batchinspeksjon for kvalitetskontroll av en prøvebatch med produkter og automatisk generering av en feilrapport i programmet. Rapporten kan importeres til tredjepartsprogramvare.
En slik algoritme gjør det mulig å optimere produksjonsprosessen og øke hastigheten på kontrollarbeidet med i gjennomsnitt 10 ganger.
Hvis du vil vite mer om den praktiske anvendelsen av RobotScan E0505-systemet, kan du lese”RobotScan E0505 muliggjør automatisk batchinspeksjon av bildeler”. Selskapet brukte et automatisert 3D-skanningssystem til å utføre en automatisk serieinspeksjon av motorens kjølerhetter.
Funksjoner og fordeler med RobotScan E0505
Komplekset er utviklet spesielt for automatisk kvalitetskontroll. Enheten muliggjør inspeksjon i full størrelse og automatisk massekontroll.
Fordeler:
- høy effektivitet;
- høy presisjon;
- arbeidsbesparende;
- optimalisering av produksjonsprosessen.
3D-skanningssystemet RobotScan E0505 forbedrer og optimaliserer produksjonsprosessen basert på den genererte rapporten. Resultatet er en betydelig forbedring av produktkvaliteten.
Egenskaper:
- Muligheten til å utføre inspeksjon i full størrelse ved å innhente komplette punktskydata;
- tilgjengeligheten av automatisk massestyring etter programmering av bare en
- deler av høy kvalitet;
- høy målehastighet og utvidet bruksområde – en enkelt måling utføres på 0,3 sekunder, mørke og blanke modeller kan behandles uten ytterligere overflatebehandling med matteringspulver;
- Bruken av 3D-skanningsteknologi med strukturert blått lys eliminerer gjenskinn på metalloverflaten;
- garanti for driftssikkerhet – systemet er utstyrt med en optimalisert robot med ekstremt høy beskyttelse;
- kompakt – systemet tar liten plass.
RobotScan E0505 3D-skanningssystem er ideelt for å organisere masseinspeksjon på et produksjonssted. Med muligheten til å importere rapporten som er opprettet i Geomagic Control X til tredjepartsapplikasjoner, er det mulig å opprette kommunikasjon mellom spesialister.
Ved å implementere en bedre 3D-skanningsløsning kan produsenter og ingeniører spare arbeids- og produksjonskostnader fordi det kreves færre iterasjoner for å produsere et kvalitetsprodukt. Med færre ansatte som utfører repetitive oppgaver, kan de bruke mer tid på andre deler av arbeidsflyten.
Bruk av en håndholdt 3D-skanner i produksjonen
3D-skannere med blått lys er det mest populære valget innen produksjon fordi de samler inn 3D-måledata med ekstremt høy oppløsning. Med millioner av presise datapunkter fra hver raske skanning får produsentene data fra hele overflaten på få minutter.
Sammenlignet med roboten er den håndholdte 3D-skanneren mer praktisk og fleksibel, noe som gjør det enklere å skanne store objekter i en produksjonshall.
Nøyaktige data for reverse engineering kan innhentes med enten en 3D-skanner med blått lys eller en håndholdt skanningsenhet. Det er viktig å velge den beste 3D-skanneren for dine spesifikke behov.
EinScan HX: Håndholdt 3D-skanner for industrielle applikasjoner
Shining 3D tilbyr den håndholdte skanneren EinScan HX med en hybrid lyskilde: blå lysdioder og en blå laser. Denne teknologien gir svært høy skannenøyaktighet.
Til tross for sin lette og kompakte størrelse har enheten kapasitet til å ta industrielle prøver. 3D-skanneren EinScan HX brukes til å produsere digitale 3D-kopier av store objekter, fra bildeler til flykomponenter, fra møbler til arkitektoniske objekter.
Det er enkelt å digitalisere dype, mørke og blanke overflater. Enhetene i det dyre 3D-skanningssortimentet har lignende egenskaper.
EinScan HX har funksjoner som gjør at 3D-skanneren kan brukes til industrielle formål:
- enkel og lett å bruke – plug and play-enhet med brukervennlig programvare
- muligheten til å digitalisere de fleste objekter for reverse engineering, CAD/CAM, 3D-printing osv;
- høy skannehastighet;
- utfører sømløs skanning.
Den høye oppløsningen og nøyaktigheten oppfyller behovene til industrielle applikasjoner, inkludert reverse engineering, måling og kvalitetskontroll.
Optimalisering av arbeidsflyten for omvendt utvikling
Når du skal velge en 3D-skanner for reverse engineering, er det viktig å ta hensyn til størrelsen på prosjektet. Noen 3D-skanningsmetoder er mer effektive for innsamling av data fra store objekter, mens en håndholdt skanner er tilstrekkelig for mindre objekter.
Forestill deg for eksempel størrelsen på et lite jetfly, og tenk deg at du skanner det for hånd. En mer effektiv måte å produsere en digital tvilling av et objekt på flystørrelse på er å kombinere 3D-skanningsteknologi med DigiMetric-fotogrammetri.
DigiMetric: den nye generasjonen av optiske 3D-koordinatmålingsmaskiner
DigiMetric fotogrammetrisystem er en helt ny tilnærming til hurtigmåling av store objekter. Utstyret er en ny generasjon koordinatmålemaskin – en optisk tredimensjonal CMM. Bruksområdene for DigiMetric er nesten ubegrensede: tunge ingeniørselskaper, bilprodusenter, energiselskaper og andre industrisektorer. For mer informasjon om hvordan du skanner store objekter med høy nøyaktighet, se”FreeScan UE og fotogrammetri: Hvordan digitale løsninger bidrar til 3D-inspeksjon av store deler”.
Måleteknikken som tilbys av det fotogrammetriske posisjoneringssystemet eller DigiMetric nærfotogrammetrisk system, består i å oppnå tredimensjonale koordinater for referansepunktet i henhold til prinsippet om visuell 3D-beregning. Markører plasseres på objektets overflate, og 3D-koordinatverdiene beregnes av DigiMetric.
Funksjoner:
- gripeområde på opptil 5 meter;
- høy hastighet på skanning og databehandling;
- berøringsfri måling;
- enkel betjening;
- målinger både innendørs og utendørs;
- bærbart og lett – systemet kan bæres av én person.
Noen oppgaver kan ikke løses med tradisjonelle metoder, og da er fotogrammetri den ideelle metoden. I tillegg reduseres tiden det tar å samle inn og analysere dataene betraktelig. DigiMetric-systemet konverterer bilder av et objekt tatt fra flere posisjoner til en sky av punkter som danner en tredimensjonal kropp.
Ved bruk av digitalt kalibrerte vektskåler kan objektets dimensjoner bestemmes med høy presisjon. Dette er en viktig parameter for kvalitetskontroll. Du finner mer informasjon om hvordan digitale løsninger bidrar til 3D-inspeksjon av store deler i artikkelen”FreeScan UE og fotogrammetri: Hvordan digitale løsninger bidrar til 3D-inspeksjon av store deler”.
En håndholdt 3D-skanner betjenes av en person i stedet for en mekanisk arm som beveger seg over et objekt for å samle inn datapunkter. Personen som bruker skanneren, står på avstand fra objektet og skanner det fra samme avstand rundt hele omkretsen.
Håndholdte 3D-skannere samler nøyaktig inn data fra svært små til svært store objekter, men det tar mye lengre tid å skanne et stort objekt. Det er helt naturlig at menneskehender blir slitne etter en viss tid, så for store reverse engineering-prosjekter må det brukes en annen 3D-metrologiløsning.
Nøyaktige og tydelige data gir en bedre oversikt over objektet ved omvendt konstruksjon. Med perfekt datakvalitet er det enklere å inspisere og analysere den digitale tvillingen av objektet med tanke på produksjon og produksjon.
Hvis dataene du samler inn, er støyende, vil prosessen bli forsinket av mange repetitive operasjoner. Hvis du må fokusere på hastighet, vil automatiserte 3D-skannere gjøre datainnsamlingsprosessen raskere og samtidig eliminere menneskelige feil. For mindre objekter er imidlertid en nøyaktig håndholdt 3D-skanner det beste alternativet.
Stadier av omvendt utvikling
- Forbered objektet for skanning ved å bruke markører om nødvendig. Vær oppmerksom på at blanke overflater gjør det vanskelig å skanne 3D-skannere, og at reflekterende eller gjennomsiktige overflater er nesten umulige å skanne uten en matt overflate, så legg på et midlertidig matt pulver på objektet for å forbedre skannens nøyaktighet.
- Bruk 3D-skanneren til å fange opp viktige områder av delen. Det kan være nødvendig å orientere og skanne objektet flere ganger hvis det har hull eller dype spor.
- Juster og optimaliser det resulterende polygonale nettet. Noen skannere lager svært store filer, noe som gjør det vanskelig å etterbehandle og skrive ut objektet. Fjern artefakter, kontroller overflatesømmen.
- Importer nettet til en CAD-programvare som er utstyrt med verktøy for omvendt konstruksjon.
- Konverter polygoner til faste stoffer.
- Om nødvendig kan du legge til nye objekter i den resulterende 3D-modellen eller slette unødvendige objekter.
- Bruk 3D-printere eller CNC-maskiner til å lage en ny del etter modellen du har laget.
Eksempler på bruk
Bruk av EinScan Pro HD til reverse engineering
Det taiwanske ingeniør-, prototyping- og 3D-designselskapet Kiden Design løste utfordringen med å bytte ut et rør etter behov. Delen ble digitalisert ved hjelp av en EinScan Pro HD 3D-skanner. Programvaren gjør det mulig å overføre 3D-modellen til et hvilket som helst prosesseringsprogram. Selskapets spesialister valgte NX-applikasjonen for reverse engineering.
De to delene av røret ble skannet hver for seg og kombinert i et skannebehandlingsprogram. Deretter ble det generert en fil for 3D-printing i det samme programmet. Det nylig optimaliserte røret ble skrevet ut på en 3D-printer.
Reparasjon av solbriller med EinScan-SP-skanner og Solid Edge-program
Hvis en del av brillestellet går i stykker, må du kjøpe nye. Men hvis brillene er svært dyre eller modellen allerede er utgått, kan du 3D-printe bare den skadede delen.
For å gjøre dette digitaliseres det ødelagte elementet med en EinScan-SP 3D-skanner, og det resulterende 3D-bildet importeres til Solid Edge. Programvaren gjenoppretter elementets integritet og oppretter en fil for 3D-utskrift. Nå gjenstår det bare å skrive ut det nye brillebøyleelementet på en 3D-printer.
Bruk av 3D-skanning og omvendt konstruksjon for å lage en høyttalervogn
Utfordringen var å lage en tralle for å enkelt kunne flytte en tung høyttaler og å gjenskape et tapt høyttalerhåndtak – ett av tre. Det viste seg å være enkelt å gjenskape elementet. Ved hjelp av 3D-skanneren EinScan-SP fikk vi en digital kopi av håndtaket. Bildet ble korrigert i programmet Meshmixer, en STL-fil ble laget og sendt til en FDM-skriver for utskrift.
For å lage vognen ble kontaktområdet mellom høyttaleren og vognen digitalisert ved hjelp av en EinScan Pro 2X PLUS 3D-skanner med EXSCAN PRO-programvare for å fange opp kritiske overflateområder. Resultatet av skanningen ble sendt til Autodesk Fusion 360 for å lage en 3D-modell av vognen. Det gjenstår å skrive ut det ferdige digitale 3D-objektet på en 3D-printer og legge til de nødvendige elementene, som hjul osv.
EinScan HX og Verisurf: en plattform for kvalitetskontroll og reverse engineering
Ingeniører tilbyr en unik løsning for design og inspeksjon. EinScan HX hybrid 3D-skanner er valgt som verktøy for å få en digital 3D-kopi av prøven. Dette er et ekstremt nøyaktig og pålitelig utstyr som gjør det mulig å skanne komplekst formede deler med spesielle overflateegenskaper: mørke, blanke, med fine detaljer.
Programvaren som er utviklet av Shining3D-partnere, ble valgt til å behandle skanningene, generere data for analyse, utføre beregninger og sammenligninger. Dette er det innovative programvareproduktet Verisurf.
Kombinasjonen av den høyteknologiske skanneren EinScan HX og 3D-måleplattformen for produksjonsinspeksjon, verktøyproduksjon og reverskonstruksjon har gjort det mulig å tilby kundene en kraftig pakke for en rekke produksjonsoppgaver.
Stadig flere bedrifter og organisasjoner går over til å bruke profesjonelle 3D-skannere til reverse engineering-prosjekter. Det finnes mange andre verktøy for dette formålet, men 3D-skanning har vist seg å være en effektiv løsning som kombinerer nøyaktighet, høy hastighet, brukervennlighet og rimelig pris.
Det finnes 3D-skannere som kan utføre reverse engineering av alle typer objekter – enten det dreier seg om utgåtte komponenter som krever nøyaktighet ned til tiendedels millimeter, biler, varebiler eller til og med hele flyhangarer – raskt, enkelt og innenfor budsjettet.
Leave a Reply