कैसे 3D स्कैनिंग उत्पादन गुणवत्ता नियंत्रण समस्याओं को हल करती है

3 डी टेक्नोलॉजी एक्सपर्ट जार्ज काज़ेविच के साथ साक्षात्कार

- इंटरव्यू के पहले भाग में हमने रिवर्स इंजीनियरिंग के बारे में बात की। अब आइए जानें कि ज्यामिति नियंत्रण क्या है?

ज्यामिति नियंत्रण अनिवार्य रूप से गुणवत्ता नियंत्रण है। यहां देखें: कंपनी को रिक्त स्थान प्राप्त होता है जिसे उसे अंतिम रूप देना होगा। यदि आप इन रिक्त स्थानों का आवक निरीक्षण करते हैं, तो आप विनिर्माण स्तर पर अपने सिरदर्द को कम कर सकते हैं।

प्रसंस्करण और कास्टिंग चक्र एक सप्ताह है, कास्टिंग पर छेद बनाया जाना चाहिए, विमानों को मशीनी किया जाना चाहिए, आदि। किसी भी कास्टिंग में भत्ते होते हैं, अर्थात् सामग्री जो मशीन पर प्रसंस्करण के दौरान वर्कपीस से हटा दी जाती है। कल्पना करें कि हम 100 तत्वों का प्रसंस्करण कर रहे हैं, और यह पता चला है कि 95 वां तत्व पर्याप्त स्टॉक नहीं है। हमने पहले ही 94 बना लिया है, ऑपरेटर के समय, बिजली, काटने के उपकरण को खराब कर दिया, और पूरा बैच शादी में चला जाता है। यह तब होता है जब वर्कपीस का कोई आवक निरीक्षण नहीं होता है।



अंजीर। 1. 3 डी स्कैनिंग का उपयोग करके ज्यामिति नियंत्रण की प्रक्रिया

- पारंपरिक नियंत्रण विधियों की तुलना में 3 डी स्कैनिंग हमें क्या देती है?

- लब्बोलुआब यह है कि सॉफ्टवेयर उपरोक्त प्रक्रिया को लूप करने की अनुमति देता है। मान लीजिए कि हमारे पास एक हजार टुकड़ों की मात्रा में समान भागों की एक श्रृंखला है। मानक टूल - टेम्प्लेट, माइक्रोमीटर, कैलीपर्स, आदि को नियंत्रित करने के लिए क्या करने की आवश्यकता है? हम सूची के अनुसार इन हजारों विवरणों में से प्रत्येक को मापते हैं और प्रत्येक के लिए एक तालिका संकलित करते हैं। अब देखते हैं कि 3 डी स्कैनिंग कैसे हमारी मदद करती है।

आरेख (छवि 1) पर एक नज़र डालें: पहले भाग के लिए, पहले तीन बिंदुओं को मैन्युअल रूप से किया जाता है (स्कैनिंग, विश्लेषण की तैयारी और सीधे विश्लेषण), और रिपोर्ट आपके लिए सॉफ़्टवेयर है। अगले 999 भागों के लिए, केवल स्कैनिंग मैन्युअल रूप से की जाती है, शेष तीन चरण सॉफ्टवेयर द्वारा किए जाते हैं। इस प्रकार, आप केवल डिजिटलीकरण पर समय बिताते हैं। और जब ज्यामिति की निगरानी, ​​स्कैनिंग आमतौर पर खर्च किए गए समय के 5 से 15% से होती है, अधिक नहीं। इसलिए, प्रवाह नियंत्रण या बैच उत्पादन नियंत्रण के साथ, हम एक टन समय बचाने के लिए शुरू करते हैं।

पहले, एक उद्यम एक हजार भागों में से एक को नियंत्रित करने का जोखिम उठा सकता था, क्योंकि इसमें एक दिन लगता था। 3 डी स्कैनिंग को लागू करके, आप केवल दो दिनों में एक हजार में से एक सौ भागों को नियंत्रित कर सकते हैं। पहले दिन हम सब कुछ मैन्युअल रूप से करते हैं, और केवल एक और दिन 99 भागों पर खर्च किया जाएगा - उन्हें केवल स्कैन करने की आवश्यकता है। फिर हम सीएडी मॉडल को एक विशिष्ट फ़ोल्डर में रखते हैं और सॉफ्टवेयर से कहते हैं: "कार्य।"



अंजीर। 2. लाइनिंग ज्यामिति विचलन नक्शा

- कृपया हमें बताएं कि यह कैसे काम करता है, iQB Technologies से उदाहरण लेकर।

- कार्य अस्तर की मोटाई को मापना था, हमारी कंपनी अलेक्सई चेखविच के मुख्य तकनीकी विशेषज्ञ द्वारा सफलतापूर्वक पूरा किया गया। तरल पदार्थों के लिए एक मिश्रण इकाई है, यह धात्विक है, क्योंकि तरल पदार्थ दबाव में आपूर्ति किए जाते हैं। समस्या यह है कि धातु को ठीक से प्रसंस्करण करना, सबसे पहले, मुश्किल और दूसरा, महंगा है। इसके अलावा, धातु एक ऐसी सामग्री है जो कई तरल पदार्थों के साथ बातचीत करती है, यह जंग, खुरचना, आदि कर सकती है। यह गाँठ आंतरिक रूप से एक विशेष प्लास्टिक यौगिक के साथ लेपित है। तरल पदार्थों के सही मिश्रण को प्राप्त करने के लिए, कोटिंग समान होनी चाहिए। यदि इसमें गड्ढे हैं, अगर यह मोटाई में असमान है, तो अशांति अंदर दिखाई देगी। वे साइट पर अतिरिक्त दबाव बनाते हैं, इसलिए, इसके जीवन को कम करते हैं।

पहले, कंपनी ने एक हजार में से एक हिस्से को नियंत्रित किया, क्योंकि इसमें एक दिन लगा। 3 डी स्कैनिंग को लागू करके, आप केवल दो दिनों में एक हजार में से एक सौ भागों को नियंत्रित कर सकते हैं।

तो, पहले नोड का एक 3 डी स्कैन कोटिंग के बिना किया गया था, फिर एक कोटिंग के साथ, और परिणामों की तुलना की गई थी। स्कैन पर लाल क्षेत्र (छवि 2) कवरेज है। सही तस्वीर से पता चलता है कि यह असमान है। परिणामों के आधार पर, ग्राहक उस उपठेकेदार के लिए एक शिकायत कर सकता है जो इस कोटिंग को लागू कर रहा है।



अंजीर। 3. वेल्ड निरीक्षण

अगला उदाहरण वेल्ड नियंत्रण है जो मैंने किया था। मैं निज़नी नोवगोरोड से लेबरहेयर प्लांट गया, जो औद्योगिक उपकरणों की असेंबली के लिए धातु संरचनाओं का उत्पादन करता है। धातु की चादरें खुद जर्मनी से आती हैं, रूस में वेल्डेड की जाती हैं और फिर वापस भेज दी जाती हैं। इस तथ्य के कारण कि संरचना काफी बड़ी है (2 मीटर लंबी), अन्य संरचनाओं के लिए लगाव के लिए लैंडिंग छेद प्रदान किए जाते हैं। यदि वेल्डिंग के दौरान कोई विकृति होती है, तो भाग एक स्थान पर जुड़ जाएगा और दूसरे में नहीं। इससे बचने के लिए, कारखाने ने सभी हिस्सों को प्री-स्कैन करने और वेल्डिंग के दौरान होने वाले विचलन के लिए मूल्यांकन करने के लिए जर्मनी भेजने से पहले फैसला किया। दाईं ओर की तालिका (चित्र 3) में, हम 3 डी स्कैनिंग द्वारा दिखाए गए वास्तविक आकारों को देखते हैं। विचलन को रंगीन मानचित्र के रूप में प्रदर्शित किया जाता है। हरा एक अच्छा परिणाम है, पीला सहनशीलता के भीतर है, लाल एक अस्वीकार्य विचलन है। विशेष रूप से, जिस हिस्से को हमने स्कैन किया है, निश्चित रूप से, वह पारित नहीं होता है और इसे शादी माना जाता है।

- ज्यामिति को नियंत्रित करने के लिए आपने किन अन्य उद्योगों में 3 डी स्कैनर और सॉफ्टवेयर का उपयोग किया है?



अंजीर। 4. कार के पंखों की ज्यामिति को नियंत्रित करें

- उदाहरण के लिए, हमारे पास मोटर वाहन उद्योग से संबंधित परियोजनाएं थीं। कारों के लिए स्पेयर पार्ट्स, जैसा कि आप जानते हैं, काफी महंगे हैं। उन्हें हमेशा चीन से ऑर्डर किया जा सकता है, लेकिन रूस में उत्पादन स्थापित करने के लिए यह बहुत अधिक सुविधाजनक है। हमारे ग्राहक, जो उच्च-खंड मशीनों के लिए स्पेयर पार्ट्स का निर्माण करते हैं, उन्हें शिकायतें मिलनी शुरू हो गईं: भागों को "खेलने" के लिए जब वे उन्हें लगाने की कोशिश कर रहे हों। हमने रूस में बीएमडब्ल्यू के लिए विंग और मूल बीएमडब्ल्यू के विंग को स्कैन किया। उन्होंने एक-दूसरे के साथ उनकी तुलना की और देखा कि रूसी हिस्सा आकार में आवश्यकता से थोड़ा बड़ा था। इसके आधार पर, उत्पादन चक्र में परिवर्तन किए गए।



अंजीर। 5. बस शरीर

चित्रा 6 में, आप बस शरीर और 3 डी स्कैनिंग के परिणाम देखते हैं - यह वह परियोजना है जो अलेक्सई चेखोविक ने सगाई की थी। मास्को में एक उद्यम है जो राल से बसों का उत्पादन करता है। आधुनिक रेजिन धातुओं में मजबूती के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं, जबकि वे बहुत हल्के होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे ईंधन की खपत के मामले में अधिक किफायती हैं। ऐसी बस को कई हिस्सों से इकट्ठा किया जाता है। कंपनी ने देखा कि विधानसभा के दौरान कुछ विकृतियां, तनाव हैं। सबसे पहले, हमें तैयार वर्कपीस को शूट करने के लिए आमंत्रित किया गया था। हमने उन्हें गोली मार दी और देखा कि वर्कपीस खुद एक वक्र है। और भविष्य में हमें पता चला कि समस्या वर्कपीस में भी नहीं है, लेकिन जिस रूप में इसे बनाया गया था। यही है, मोल्ड के साथ वर्कपीस पूरी तरह से फिट है, लेकिन मोल्ड खुद दोषपूर्ण था, और इसे प्रतिस्थापित करना पड़ा। उसके बाद, यह निर्णय लिया गया कि हम हर छह महीने में फॉर्म की जाँच करेंगे।

- गुणवत्ता नियंत्रण में परिचालन नियंत्रण शामिल है। क्या आपने कभी 3 डी स्कैनिंग की मदद से ऐसी समस्याओं को हल किया है?

हां, और यह आमतौर पर जटिल, महंगे उपकरणों, जैसे विमान से जुड़ा होता है। ऑपरेशन के दौरान, भारी भार उस पर कार्य करता है, और संरचनात्मक संरचनात्मक परिवर्तनों पर प्रतिबंध है जो विमान संचालन के दौरान प्राप्त करता है। S7 ने हम से संपूर्ण एयरबस 3 डी स्कैन का आदेश दिया। हमने विश्लेषण नहीं किया है, क्योंकि ये डेटा एक व्यापार रहस्य का गठन करते हैं।



अंजीर। 6. एयरबस एस 7 परिचालन नियंत्रण

स्कैन पर ध्यान दें, जहां पूंछ पर स्टिकर दिखाई देता है (छवि 6)। तथ्य यह है कि स्टिकर के रूप में भी ऐसी चीज ईंधन की खपत को प्रभावित करती है। हमारे पास मापने वाले सिस्टम इतने संवेदनशील हैं कि वे स्टिकर के इष्टतम स्थान की गणना कर सकते हैं। और S7 के अनुरोध पर, विमान की पूंछ का एक 3 डी स्कैन बिना स्टिकर के साथ बनाया गया था ताकि यह समझने के लिए कि यह कितनी सही तरह से स्थित है।



अंजीर। 7. एक विमान कारखाने में नियंत्रण उपकरण

मैं विमान निर्माण के क्षेत्र से एक और परियोजना का उल्लेख करूंगा। IQB टेक्नोलॉजीज का ग्राहक एक विमान कारखाना था, जिसने शुरू में हमें एक बड़े आकार (2 मीटर या अधिक) के शीट उत्पादों का विश्लेषण करने के लिए कमीशन दिया था। माप के आधार पर, हमें पता चला कि वह हिस्सा मुड़ा हुआ है और आवश्यक सहिष्णुता में फिट नहीं है। और यह इस तथ्य के बावजूद कि उसने संयंत्र में खुद को नियंत्रित किया।

भाग निर्मित होने के बाद, इसे लकड़ी के टेम्पलेट (चित्र 9) पर रखा गया है। यदि यह सपाट है, तो निष्कर्ष निकालें कि यह उपयुक्त है। चूंकि 3 डी स्कैनर ने विचलन दिखाया, इसलिए हमने पैटर्न की जांच करने का सुझाव दिया। और स्कैन पर आप विचलन वाले कई क्षेत्रों को देख सकते हैं। ऐसे बड़े आकार के टेम्प्लेट, जिनके अनुसार इकाइयाँ या भाग बनाए जाते हैं, एक जटिल प्रोफ़ाइल होती है, और इसलिए उन्हें नियंत्रित करना मुश्किल होता है। स्वयं टेम्पलेट डिज़ाइन की अनसुविधा, कई उद्यमों के लिए एक बड़ी समस्या है।

"और यहाँ 3 डी स्कैनर बचाव के लिए आता है ..."

- इस मामले में 3 डी स्कैनर एक आदर्श उपकरण है जब एक जटिल सतह और आकार में बड़े उत्पादों को मापना आवश्यक होता है। यह उत्पादन के लिए सबसे अच्छा समाधान है, जिसके बारे में मैंने ऊपर बात की थी।



अंजीर। 8. Creaform MaxSHOT के साथ संयोजन के रूप में स्केनर अगला फोटोोग्राममेट्रिक सिस्टम विमान और जहाज निर्माण में प्रभावी रूप से उपयोग किया जाता है।

चूँकि हम 3D स्कैनर के बारे में बात कर रहे हैं, इसलिए हम फोटोग्रामेट्री जैसे विषय का उल्लेख नहीं कर सकते हैं। यह एक विज्ञान है जो वस्तुओं की विशेषताओं को निर्धारित करता है, जिसमें तस्वीरों से आयामों को मापना शामिल है। प्रत्येक स्कैनर बिना जूम के एक तरह का कैमरा है। आप करीब या दूर की वस्तुओं को शूट कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, या तो पहाड़, या किसी का चित्र। क्योंकि ज्यामिति की गणना के लिए कैमरों के बीच की दूरी और कैमरे के अभिसरण के कोण के बीच की सही दूरी जानना बहुत महत्वपूर्ण है। तो, विशेष उपकरण बनाए गए थे, जिन्हें कहा जाता है - फोटोग्राममेट्री डिवाइस। सबसे पहले, ये सिर्फ कैमरे हैं जो शासकों के एक सेट (छवि 8) से लैस हैं। एक समन्वय मापने वाली मशीन द्वारा इन शासकों के आयामों को बहुत अधिक सटीकता के साथ मापा जाता है।



अंजीर। 9. शीट धातु निरीक्षण

तो, आपके पास एक निश्चित बड़ी वस्तु है और एक स्कैनर है जो एक मीटर के आकार की वस्तुओं की तस्वीरें लेने के लिए डिज़ाइन किया गया है। लगभग सभी स्कैनर में एक पोजिशनिंग सिस्टम होता है, यानी। एक तरह से या किसी अन्य वे वस्तु के सापेक्ष अंतरिक्ष में अपनी स्थिति निर्धारित करते हैं। सबसे अधिक बार, पोजिशनिंग सिस्टम एक छोटे गोल काले और सफेद निशान की तरह दिखता है, जो कि भाग से सटा हुआ होता है (दाईं ओर चित्र 7)। यदि भाग काफी बड़ा है - जाहिर है कि एक मीटर से अधिक है, और हम इसे स्कैन नहीं कर सकते हैं, तो हम अतिरिक्त रूप से इस हिस्से पर एक शासक और बड़े वर्ग के निशान लगाते हैं, लेकिन साथ ही हम देखते हैं कि भाग पर छोटे गोल निशान भी हैं। फोटोग्राममिति प्रणाली का उपयोग करके, हम विभिन्न कोणों से ऑब्जेक्ट की कई तस्वीरें लेते हैं। जितने ज्यादा शॉट, उतना अच्छा। फिर, फोटोग्राममेट्री सॉफ्टवेयर बड़े निशान और एक शासक को पहचानता है, इस शासक से सभी बड़े निशान के बीच की दूरी का पता चलता है - उनमें से प्रत्येक को एक समन्वय सौंपा गया है।

उसके बाद, छोटे निशान पहचाने जाते हैं, उन्हें अपेक्षाकृत बड़े के लिए निर्देशांक भी सौंपे जाते हैं, और बड़े निशान हटा दिए जाते हैं (चित्र 9)। यह इतना आसान है, एक कैमरा और सॉफ्टवेयर के साथ, आपको इनमें से प्रत्येक छोटे टैग के सटीक निर्देशांक मिलते हैं। उन्हें एक अलग फाइल पर लिखा जाता है, जिसे स्कैनर सॉफ्टवेयर में डाउनलोड किया जाता है। इस प्रकार, एक छोटे 3 डी स्कैनर के साथ जो पहले से ही ज्ञात निशानों द्वारा निर्देशित है, आप 20-30 मीटर तक के हिस्सों या वस्तुओं को स्कैन कर सकते हैं। इस सरल और प्रभावी समाधान का उपयोग करके, कई उद्योगों में जियोमेट्री नियंत्रण समस्याएं हल की जाती हैं, जिसमें एयरोस्पेस उद्योग और जहाज निर्माण शामिल हैं ।

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