Области применения

ATOS используется при разработках, контроле качества и в производстве для сокращения времени и затрат. Области применения включают в себя трехмерный контроль, обратное проектирование и быстрое производство.


Трехмерный контроль

Данные измерений от ATOS Core образуют основу трехмерного контроля и обеспечения качества частей и компонентов, например, листового металла, оснастки и форм, турбинных лопастей, прототипов, а также частей, изготавливаемых инжекционным литьем и литьем под давлением. Цифровой 3D-сканер целиком сканирует поверхность компонента, не касаясь его. Используя миллионы точек измерений, программное обеспечение ATOS автоматически высчитывает трехмерные координаты в виде облака точек высокого разрешения (триангулированные сетки STL).

Эти полигональные сетки описывают поверхности и геометрические элементы произвольной формы, которые после этого могут быть сравнены с чертежами или непосредственно с пакетом данных САПР с целью анализа формы и размера.

Отклонения от данных САПР отображаются в цвете, а это означает, что коррекционные меры не требуют пояснений. Отчеты в несколько сот страниц на основе классических таблиц сокращаются всего лишь до нескольких иллюстраций и функциональных измерений.

Программное обеспечение GOM предлагает множество возможностей для оценки данных измерений ATOS Core, включая контроль относительно данных чертежа или САПР. Контроль относительно данных чертежа базируется на классических рабочих процессах тактильных координатно-измерительных машин. Для контроля относительно данных АПР, программное обеспечение GOM предлагает многочисленные интерфейсы, такие как IGES, JT Open, STEP, CATIA, NX, Solidworks и Pro/E. Элементы FTA (функциональные отклонения и аннотации) и измерительные планы (CSV-, DMI-, ASCII-, IPP) также могут импортироваться в программное обеспечение.

Программное обеспечение может сравнивать поверхности, поперечные сечения и точки с данными САПР с целью анализа частей и компонентов. На основе номинальных данных могут генерироваться дополнительные обычные геометрические формы (линии, плоскости, круги, цилиндры). Программное обеспечение также позволяет проводить основанный на измерении изгибов контроль – например, анализ зазоров и равномерности, пружинения, а также форменных и характеристических линий. Помимо этого, программное обеспечение содержит инструменты для задания геометрических характеристик и допусков, что позволяет определять размеры, формы и позиции характеристик и, в конечном итоге, обеспечивает вычисление функции компонента. Для анализа идентичным образом сконструированных частей имеется дополнительный модуль построения тенденций, с помощью которого можно обнаружить вариации компонентов в серийном производстве.


Обратное проектирование

ATOS Core измеряет миллионы точек в мельчайших деталях. Программное обеспечение ATOS автоматически высчитывает трехмерные координаты в виде высокоразрешающего облака точек (ASCII/STL). Вычисленная полигональная сетка описывает поверхности и геометрические элементы произвольной формы и создает основу для создания модели САПР во время обратного проектирования.

Для обратного проектирования, полученные в результате сканирования данные из математически описанных поверхностей (т.н. поверхности NURBS) или твердых тел могут экспортироваться в виде облака точек STL или ASCII. Возможно экспортирование поперечных сечений, маркерных и контрастных линий, а также геометрических элементов в формате IGES. Сама конвертация полученных в результате сканирования данных в модель поверхности САПР требует особых пакетов программного обеспечения. Некоторые САПР- программы на данный момент включают в себя модули для обратного проектирования.

Чтобы поверхности САПР соответствовали полученным в результате сканирования данным, эти новые данные о поверхности могут импортироваться в программное обеспечение ATOS. После этого различия между упомянутыми двумя пакетами данных могут высчитываться и визуализироваться при помощи цветовой карты отклонений.

Обратное проектирование используется преимущественно в сфере дизайна и при разработке продуктов после оцифровки созданных вручную дизайн-моделей– например, при конструкции автомобилей и прототипов, а также при переносе произведенных вручную изменений в САПР-модели. В области разработки продукции, полученные в результате измерения данные улучшают процесс имитационного моделирования, т.к. благодаря им сама форма модели соответствует форме компьютерной модели, использующейся при имитации.

Машиностроение также является важной областью применения обратного проектирования. Возможно не только получение данных САПР, например, для старых инструментов или при дублировании, но и перенос произведенных вручную изменений инструмента обратно в пакет данных САПР во время тестирования или восстановления.


Быстрое производство

Такие процессы, как 3D-печать, а также иные дополнительные производственные процессы (SLM, SLS, FDM, DMLS и т.д.), делают возможным конструирование и изготовление геометрических элементов средствами, применение которых до настоящего момента было немыслимо при традиционных методах производства. Основной акцент делается на органических конструкциях и поверхностях произвольной формы, отвечающих высоким гаптическим, эргономическим и визуальным требованиям.

ATOS Core предлагает быстрое сканирование трехмерных компонентов любого типа для внутрифирменной 3D-печати. Полученный пакет трехмерных данных (STL) может быть отправлен на 3D-принтер и воспроизведен без какой-либо дальнейшей переработки.

Такие методы, как 3D-печать и иные аддитивные производственные процессы, делают возможным разработку и производство геометрических элементов компонентов, которые в прошлом не могли быть произведены с помощью традиционных процессов. В основном эти геометрические элементы состоят из органических конструкций и имеют поверхности произвольной формы. ATOS Core позволяет производить быстрое сканирование всей поверхности любого компонента. Без дальнейшей переработки результирующие трехмерные данные (STL) могут сразу же копироваться и дублироваться на 3D-принтере. Данные также можно обрабатывать и изменять – например, при помощи бесплатного программного обеспечения GOM Inspect. Эта техника делает возможным массовое производство индивидуально изготовленных предметов – например, в сфере стоматологии или аудиоакустики.

Так как геометрические элементы компонентов часто состоят из сложных поверхностей произвольной формы, их форма и точность размеров могут быть проверены только оптическими измерительными системами, такими как ATOS Core. Особенно в производстве прототипов и небольших серий контроль геометрических элементов и функций играет важнейшую роль. В данной сфере ATOS Core используется для контроля форм и формовых вставок, которые были произведены в ходе дополнительных производственных процессов. Эта система также используется для анализа очертаний и размеров компонентов во время испытания формы.