Braț hidraulic modificat cu scanare 3D Artec Leo + Ray II pentru excavare pe distanțe mari

Provocare: Personalizarea echipamentelor industriale mari și complexe pentru cerințe specifice ale proiectului – în acest caz, atașarea unui braț hidraulic mai lung pentru a extinde raza totală de acțiune a utilajului.

 

Soluție: Artec Leo, Artec Ray II, Artec Studio

 

Rezultat: Un model 3D complet al utilajului original, capturat cu o precizie suficientă pentru măsurători, inginerie inversă și modificări care să permită excavarea la scară largă.

De ce Artec 3D?: În timp ce Leo captează detalii fine și complexe, Ray II surprinde imaginea de ansamblu. Împreună, aceste dispozitive formează o combinație puternică, capabilă să digitalizeze rapid obiecte mari sau zone întregi, cu captare de înaltă rezoluție acolo unde este esențial.

În centrul fiecărui proiect de construcții din lume se află câteva vehicule care realizează munca grea. Fie că este vorba de un excavator, un tractor sau o macara, aceste utilaje trebuie să fie sigure, eficiente și potrivite scopului – iar acesta din urmă depinde adesea de natura proiectului.

 

De multe ori este posibilă schimbarea uneltelor montate la capătul brațelor robotice, ceea ce face echipamentele industriale relativ adaptabile. Însă, în anumite situații, impuse de obstacole, garda la sol sau riscuri de mediu, sunt necesare modificări mult mai ample.

 

Aici intervine compania 4C Creative CAD CAM Consultants. În ultimii 6–7 ani, acest ambasador Artec și-a oferit serviciile unui operator de excavatoare din Țările de Jos. Cel mai recent proiect de modificare al companiei a presupus digitalizarea unui vehicul de 10 metri, dotat cu o cabină cu componente interne complexe, un sistem de filtrare a aerului și un braț montat pe o platformă rotativă cu șenile Caterpillar.

În mod tradițional, obținerea datelor CAD pentru o structură atât de mare și complexă ar fi necesitat o modelare manuală lentă și metodică. Introducerea scanării 3D a permis companiei 4C să capteze echipamentul în starea sa actuală pentru măsurători ulterioare. Mai mult, utilizarea combinată a Artec Leo și Artec Ray II a eliminat compromisurile legate de scară sau precizie, oferind ce este mai bun din ambele lumi.

Leo & Ray II: O combinație perfectă

Cu ecran, baterie și procesor integrate, Leo este, de regulă, mai mult decât capabil să capteze singur obiecte mari. În acest caz, Ray II a fost utilizat pentru a completa capacitățile versatile ale dispozitivului cu achiziția de date de la distanță mare. Brațul robotic, montat sus deasupra vehiculului, era dificil de atins cu Leo, dar nu reprezenta nicio problemă pentru Ray II.

 

O altă provocare a fost scanarea părții inferioare. Cântărind câteva tone, echipamentul se afla la doar 80 cm deasupra solului, ceea ce făcea nesigură scanarea de dedesubt. Îndepărtarea trepiedului Ray II și poziționarea acestuia pe podea s-a dovedit soluția ideală. Astfel, partea inferioară a vehiculului a putut fi capturată rapid și ușor din toate unghiurile, fără riscuri inutile.

Pentru a satisface cerințele clientului, compania 4C a fost rugată să capteze și scara utilajului. Aici, Leo și Ray II au demonstrat cu adevărat performanța lor, după cum explică Rogier Rappard, coproprietar al companiei.

 

„Au dorit să extindă scările vehiculului”, a spus Rappard. „Provocarea a fost captarea geometriei scărilor și a balustradelor – se putea pierde ușor urmărirea. Folosirea exclusivă a lui Leo ar fi însemnat alinierea multor scanări. În schimb, am capturat cu Ray II din lateral, apoi am folosit Leo pentru a scana cu rezoluție și precizie ridicată cele mai importante zone.”

Combinarea seturilor de date printr-un singur clic

În scanarea 3D, puterea constă adesea în software. Acest lucru este valabil mai ales pentru Artec Studio, care dispune de o funcție unică: Smart Fusion. Aceasta nu doar combină norii de puncte din scanările 3D pe distanță scurtă și lungă, ci utilizează și datele cu cea mai mare rezoluție pentru rezultate optime.

 

Cei care doresc control total asupra procesării datelor pot alinia manual scanările. Compania 4C și-a aliniat scanările pe baza caracteristicilor geometrice și le-a îmbinat folosind algoritmul Sharp Fusion. Comparativ cu fluxurile de lucru bazate pe repere, Rappard afirmă că această metodă este „mult mai eficientă și mai puțin consumatoare de timp”, menținând în același timp un nivel ridicat de precizie.

Reducerea densității scanărilor (decimarea) a fost extrem de utilă în acest proiect. Captarea întregului vehicul prin scanare 3D cu lumină structurată ar fi generat un fișier uriaș, de aproximativ 50 GB. Eliminarea poligoanelor inutile a redus dimensiunea finală la doar 300 MB, facilitând transferul către software-uri terțe pentru modificare.

 

Capacitatea Artec Studio de a partaja rețele tridimensionale complet formate facilitează și schimbul de fișiere. Mărirea norilor de puncte poate produce distorsiuni, făcând măsurătorile dificile. Însă norii de puncte Ray II pot fi exportați direct ca fișiere OBJ și STL, texturate, finisate și gata de utilizare, permițând măsurători perpendiculare precise cu ajutorul primitivelor CAD.

 

Potrivit lui Rappard, instrumentele integrate din Artec Studio deschid și alte aplicații, inclusiv extragerea caracteristicilor pentru referințe de proiectare. În acest proiect, datele colectate au fost esențiale pentru analiza de rezistență, realizată prin simulări menite să asigure durabilitatea modificărilor.

Tehnologie care îi lasă pe utilizatori „uimiți”

De la criminalistică la industria de apărare, compania 4C continuă să descopere noi aplicații pentru Leo și Ray II, o combinație unică în scanarea 3D. Nicio altă soluție nu îmbină atât de fluent scanările LiDAR cu cele portabile cu lumină structurată, iar noii utilizatori sunt adesea impresionați de rezultate.

 

„De fiecare dată când vizitez clienții, Artec Studio face extrem de ușoară demonstrarea alinierii precise. Găsești geometrii similare între două scanări și le aliniezi”, a concluzionat Rappard. „Întotdeauna întreabă: «Se pot combina scanările? Cum funcționează?» Când le arăt cât de simplu este, sunt uimiți de posibilitățile tehnologiei.”

Versatilitatea de a digitaliza obiecte mari în orice mediu aduce și beneficii concrete. Într-un alt proiect, 4C a fost însărcinată cu scanarea unor utilaje industriale dintr-o fabrică. Fără scanare 3D, producția ar fi trebuit oprită timp de 2–3 zile pentru efectuarea măsurătorilor. Leo a redus timpul de nefuncționare la doar două ore, iar adăugarea lui Ray II face această abordare ușor scalabilă.

 

Adesea, Leo și Ray II pot fi utilizate și independent. În cazul acestui vehicul, Leo putea digitaliza întreaga structură la rezoluție înaltă, iar Ray II capta cu ușurință obiecte mari. Însă împreună au făcut posibilă generarea unui model 3D ușor, cu precizie acolo unde contează. Cu un asemenea nivel de versatilitate, nu este de mirare că această tehnologie câștigă rapid teren în industrie și nu numai.

Pentru mai multe informații:

Contactați-ne