Obszary zastosowania
skanera ATOS

ATOS wykorzystywany jest w przemyśle samochodowym i lotniczym oraz w produkcji dóbr konsumpcyjnych, zarówno przez dostawców, jak i placówki badawcze czy uniwersytety.


Odlewnictwo i kucie

W ramach procesów odlewania i kucia, skanery 3D ATOS przyśpieszają pracę na wszystkich etapach wykonywania odlewów piaskowych, ciśnieniowych i precyzyjnych: począwszy od konstrukcji modeli i narzędzi, przez wykonanie form i rdzeni, po raport z badań pierwszych sztuk i optymalizację obróbki skrawaniem CNC.

Szczególnie na etapie uruchamiania produkcji, ATOS Core znajduje zastosowanie w wytwarzaniu pierwszych sztuk odlewów i odkuwek. W ten sposób możliwa jest dokładna kontrola skurczy, odkształceń i wymiarów. Uzyskane dane pomiarowe umożliwiają też określenie grubości ścianek. Na podstawie pomiarów ruchu komponentów w czasie rzeczywistym - śledzenia – możliwe jest również dokładne pozycjonowanie komponentów w obrabiarkach CNC lub na paletach, w celu weryfikacji naddatków materiału. W przypadku pomiarów seryjnych i analizy trendów możliwa jest pełna automatyzacja czynności.

ATOS może również zastąpić tradycyjne trasowanie na odlanych komponetach. Elementy takie jak linie wysokościowe lub punkty do wykonywania otworów można bowiem rzutować skanerem 3D bezpośrednio na komponent.

Oprócz pomiarów odlewów i odkuwek, skaner 3D ATOS umożliwia również wykonywanie kompletnych, bezstykowych pomiarów modeli, narzędzi, kokil oraz rdzeni i form piaskowych.

ATOS wykorzystywany jest również do kontroli wyników obróbki CNC podczas wytwarzania narzędzi, rdzeni i form. Skaner 3D dostarcza także danych do analizy wirtualnego montażu oraz kontroli dopasowania połówek form, luzów rdzeni i suwaków.


Formowanie wtryskowe

W łańcuchach produkcyjnych formowania wtryskowego, formowania tworzyw termoplastycznych czy formowania z wydmuchiwaniem skanery 3D ATOS przyśpieszają pracę na niemal wszystkich etapach, od konstrukcji narzędzi i raportu z badań pierwszych sztuk, aż po analizę wirtualnego montażu.

Szczególnie na etapie badań akceptacyjnych narzędzia, ATOS Core wykorzystywany jest w wytwarzaniu pierwszych sztuk produkowanych części. Wyniki pomiarów całej powierzchni pozawalają na kompleksową kontrolę kształtów i wymiarów. Dzięki temu możliwa jest szybka analiza skurczy i odkształcenia części.

W przypadku pomiarów seryjnych i analizy trendów możliwa jest pełna automatyzacja czynności. Podczas montażu części plastikowych, dane z urządzenia ATOS można wykorzystywać do kontroli szczelin i płaskości lub wykonania analizy wirtualnego montażu.

Skaner 3D ATOS umożliwia dokonywanie kompleksowych pomiarów nie tylko części plastikowych, ale też prototypów, elektrod i narzędzi.

ATOS stosowany jest już na etapie konstrukcji narzędzi do kontroli elektrod i badania wyników frezowania. Przy pomocy skanera 3D można również sprawdzić dopasowanie połówek form, rdzeni i wkładek do form, co pozwala na optymalizację wielu wnęk równocześnie. Dodatkowo, skaner 3D ATOS oferuje również bazę danych do generowania danych CAD w inżynierii odwrotnej, na przykład po wykonaniu napraw lub w celu archiwizacji.


Łopatki

Dzięki kompleksowym funkcjom sterowania dostępnym już w trakcie produkcji ATOS Core pozwala producentom i dostawcom łopatek do turbin skrócić czas wytwarzania komponentów gotowych do produkcji seryjnej.

Skanery 3D ATOS wykorzystywane są w konstrukcji narzędzi, na przykład do kontroli procesów frezowania i drążenia form wtryskowych oraz odlewanych. System dostarcza również danych do analizy grubości wirtualnych ścian oraz kontroli dopasowania połówek formy i suwaków. W przypadku form woskowych, ATOS wykorzystywany jest w ramach postępowania akceptacyjnego do kontroli modeli woskowych (skurczy, fałd czy pęcherzy) w celu modyfikacji form.

Przy pomocy ATOS Core można również w prosty sposób dokonać pomiarów łopatek turbiny, włącznie z kształtami krawędzi natarcia i spływu, stopki i wierzchołka. Na podstawie danych można dokonać analizy skurczy części, odkształcenia i zginania łopatek oraz zużycia form i narzędzi. Dzięki temu możliwe jest wczesne wykrycie nawet niewielkich odchyłek.

ATOS Core stosowany jest również do sprawdzania form i wymiarów rdzeni ceramicznych, na przykład w celu analizy nowych rdzeni lub wykonania pierwszych próbek. Wirtualny montaż umożliwia sprawdzenie kanałów chłodzących. Procesy pomiarowe i kontrolne mogą zostać zautomatyzowane, co pozwala na zapewnianie jakości już w trakcie procesu wytwarzania.

Konserwacja i naprawa turbin stanowią znaczną część kosztów ponoszonych w trakcie całego okresu eksploatacji produktu. Oprócz możliwości analizy zużycia, ATOS ułatwia również przygotowanie zadań remontowych i sterowanie nimi, umożliwiając na przykład rejestrację uszkodzonych obszarów, zarządzanie zużyciem materiału czy kontrolę wykonanej naprawy.

W przypadku modernizacji turbin, ATOS dostarcza precyzyjnych danych pomiarowych komponentów wymagających wymiany, np. łopatek turbin. Dane 3D stanowią następnie podstawę CAD w ramach inżynierii odwrotnej. Dzięki modelom CAD możliwa jest szybka i precyzyjna produkcja komponentów wymagających wymiany.


Wytwarzanie narzędzi i form

Pomimo doświadczenia, zaawansowanych obliczeń i symulacji, komponenty po przeprowadzeniu kontroli pierwszej sztuki rzadko spełniają wymagania zawarte na rysunkach. Powodem jest wysoka złożoność parametrów procesów i czynników wpływających na powstawanie odchyłek. Nieraz konieczne jest kilkukrotne powtórzenie procesu, zanim narzędzie uzyska akceptację.

Skaner 3D ATOS pozwala na znaczne skrócenie czasochłonnego i kosztownego procesu poprzedzającego akceptacji narzędzia. System stanowi połączenie metrologii z wytwarzaniem narzędzi.

Dzięki danym pomiarowym całej powierzchni oraz przejrzystej prezentacji wyników jako odchyłek kolorystycznych w porównaniu danych rzeczywistych z nominalnymi CAD, możliwe jest szybkie rozpoznanie koniecznych modyfikacji parametrów maszyny (takich jak ciśnienie, temperatura, ilość smaru, siły przyczepności itd.).

W przypadku części formowanych wtryskowo i odlewów kokilowych wyświetlane jest przejrzyste przedstawienie graficzne odkształceń, skurczy i wgłębień, natomiast w przypadku części tłoczonych - odskoki sprężyste, okrojenia i pęknięcia.

Wysoka gęstość danych pozwala na elastyczne zastosowanie różnych metod bazowania względem układu współrzędnych CAD (3-2-1, RPS lub Best-Fit). Jest to niezwykle istotne w przypadkach, gdy wykonanie komponentu o żądanej jakości, pomimo modyfikacji parametrów maszyny, nie jest możliwe. Aby dokonać korekty narzędzia, producent musi możliwie szybko dysponować wiarygodnymi danymi pomiarowymi. Dokładność korekty w znacznym stopniu zależna jest od znalezienia takiego bazowania danych pomiarowych względem zbioru danych CAD, które wymagać będzie możliwie najmniejszych modyfikacji narzędzia.

Firmy takie jak Lego, Samsung, czy Jabil Greenpoint potrafią w ten sposób skrócić czas uruchamiania produkcji nowego produktu o ponad połowę.

Systemy pomiarowe ATOS stosowane są również do implementacji i archiwizowania modyfikacji narzędzi (inżynieria odwrotna) oraz wytwarzania duplikatów zatwierdzonych narzędzi (frezowanie kopii).

ATOS ocenia zużycie narzędzi podczas produkcji, ułatwiając konserwację i naprawy dzięki wykrywaniu i lokalizacji zużycia czy zniszczenia narzędzia. ATOS wykorzystywany jest również do analizy aplikowanych ilości i położenia materiału stosowanego do naprawy (np. materiału do przyspawania) oraz określenia ostatecznych rozmiarów wykonywanych napraw.


Projektowanie

Proces rozwoju produktu ma na celu uzgodnienie idei doskonałego wzornictwa z wymogami oszczędności kosztów i funkcjonalności. W ramach tego procesu powstają modele projektowe, wykorzystywane do analizy funkcjonalności oraz jako ilustracja. Mogą one być poddawane wielu modyfikacjom, które należy niezwłocznie wprowadzić do oprogramowania CAD/CAM/CAE w postaci danych cyfrowych. Skaner 3D ATOS potrafi szybko i precyzyjnie zeskanować geometrię modelu. Na przykład skanowanie zewnętrznych konturów oraz wnętrza samochodu osobowego można wykonać w ciągu kilku godzin.

Dane pomiarowe 3D urządzenia ATOS stanowią następnie punkt wyjścia dla inżynierii odwrotnej, w szczególności powierzchni klasy A.

Powierzchnie oraz linie konturów to kluczowe aspekty dla każdego producenta, a ich kontrola zyskuje coraz większe znaczenie.

Systemy ATOS, w połączeniu z oprogramowaniem GOM Inspect Professional, oferują odpowiednie narzędzia, umożliwiające sprawdzenie dokładnej lokalizacji i kształtu linii konturów, kluczowych dla wzornictwa produktu.

Innym zasadniczym aspektem jakościowym jest analiza szczelin i płaskości. Metrologia optyczna umożliwia ich kontrolę i optymalizację w procesie rozwoju dóbr konsumpcyjnych, takich jak urządzenia elektroniczne czy panele i elementy wnętrz samochodów.

Dane pomiarowe 3D z urządzenia ATOS są również podstawą zaawansowanych badań materiałowych i testowania części. W ten sposób zmierzone kształty komponentów wykorzystywane są jako niezawodne parametry wstępne w obliczeniach symulacji oraz optymalizacji obliczeń CFD – obliczeniowej mechaniki płynów.

Zastosowanie skanera 3D ATOS przyczynia się do skrócenia etapów opracowania wzoru i modelowania. Dzięki danym pomiarowym możliwa jest kontrola kształtów modeli funkcjonalnych oraz optymalizacja niezawodności komponentu podczas badań symulacyjnych.


Tłoczenie

Skaner 3D ATOS jest szeroko stosowanym narzędziem do kontroli blach i oceny karoserii w dziedzinie formowania wytłoczek.

ATOS wykorzystywany jest również w konstrukcji narzędzi. Zastosowanie urządzenia ATOS do skanowania 3D większych matryc kształtujących wytwarzanych z form wstępnych pozwala na znaczne skrócenie czasu obróbki CNC. Na postawie danych skanowania (plików STL) możliwe jest bowiem wykonanie frezowania według rzeczywistego kształtu geometrycznego formy wstępnej. Zaletą jest skrócenie czasu pracy maszyny, dzięki uniknięciu takich zjawisk, jak „frezowanie w powietrzu”.

W ramach postępowania akceptacyjnego, ATOS Core umożliwia natychmiastową kontrolę wytłoczek pod względem dokładności kształtów i wymiarów. Dotyczy to w szczególności analizy odskoków sprężystych i okrojeń, ale też wzorów otworów czy grubości materiału. CAD pozwala na kompensację odskoku sprężystego. Dane pomiarowe 3D urządzenia ATOS pomagają w ograniczeniu występowania pętli iteracyjnych w procesie rozwoju narzędzia. ATOS stosowany jest również do kontroli pierwszej sztuki oraz kontroli jakości części wykonywanych z blachy, umożliwiając ponowną kontrolę kształtu otworów, odskoków sprężystych, linii bocznych samochodów, rozmiarów szczelin i płaskości, a także innych typowych właściwości formowanej blachy.

Procesy pomiarowe i kontrolne mogą zostać zautomatyzowane w celu kontroli jakości produkcji seryjnej części i zespołów blaszanych.

ATOS umożliwia również pomiar ręcznie wprowadzonych modyfikacji narzędzia. Archiwum CAD aktualizowane jest przy pomocy inżynierii odwrotnej w celu zapewnienia zgodności danych CAD z rzeczywistym narzędziem, co umożliwia bezpośrednie wykonanie jego kopii na podstawie danych urządzenia ATOS.