Inspeksi Berkecepatan Tinggi dan Rekayasa Terbalik dalam 2D ​​dan 3D

Pengukuran optik berbasis tabel adalah metode yang cepat, sederhana, dan akurat untuk mengukur dan merekayasa balik komponen lembaran logam datar dan terlipat/terbentuk; gasket, segel, dan cincin-O; laminasi; kertas, asetat, dan gambar elektronik; serta bahan datar buram dan semi-transparan lainnya.

Elemen dasar sistem pengukuran Planar dari InspecVision Ltd. adalah meja dengan lampu latar LED dan kamera hingga 50 megapiksel di atasnya. Kamera "melihat" tepi satu atau lebih bagian yang ditempatkan secara acak di atas meja. Dalam waktu sekitar 30 detik, dibutuhkan snapshot bagian, yang dapat dibandingkan dengan file CAD untuk diperiksa, atau dikeluarkan sebagai file CAD DXF atau DWG untuk rekayasa balik.

Pengguna umum sistem ini termasuk fabrikator lembaran logam menggunakan X/Y CNC, laser, plasma, punch, water-jet cutting, dan mesin pembentuk yang memasok berbagai macam industri seperti otomotif, aerospace, elektronik, dan komunikasi.

Inspeksi 2D

Joe Wright, General Manager, Exact Metrology (Moline, IL), menjelaskan skenario inspeksi tipikal di mana sistem akan dipasang di lantai pabrik dekat sekelompok mesin press. Karena tidak ada bagian yang bergerak dan data ditangkap dengan kecepatan sekitar 4 megapiksel per detik, sistem tidak terpengaruh oleh getaran, katanya. Itu berarti mesin press dapat terus bekerja saat part sedang diperiksa.

Operator punch press dapat mengunggah file CAD dengan memindainya ke dalam mesin menggunakan kode batang. Teknisi bersertifikat tidak perlu melakukan pengukuran setelah komputer terintegrasi diprogram untuk dimensi yang diinginkan, termasuk ukuran dan lokasi lubang, dimensi linier, dan radius.

Operator dapat menarik bagian (atau suku cadang) yang sudah jadi, meletakkannya di atas meja tanpa pemasangan apa pun dan tanpa memperhatikan orientasi tertentu. Perangkat lunak kontrol akan mengarahkan bagian tersebut secara virtual sebelum membandingkannya dengan file CAD. Akurasi pengukuran berkisar dari 12 mikron untuk meja kecil (500 mm × 330 mm) hingga 50 mikron untuk meja besar (2355 mm × 1570 mm).

Fitur penting meliputi:

• Beberapa bagian identik dapat dipindai secara bersamaan. Jika Anda menempatkan, misalnya, 10 bagian di atas meja, dan bagian 5 di sudut tidak lolos, tampilan akan memisahkan bagian itu di layar.

• Karena bagian-bagiannya tidak perlu disentuh untuk diukur, mesin ini juga dapat digunakan untuk O-ring. Mencoba mengukur cincin-O dengan perangkat taktil seperti mesin pengukur koordinat (CMM) atau bahkan kaliper, Anda berisiko mendistorsi potongan dan menghasilkan kesalahan.

• Meskipun meja terbuat dari kaca, goresan dapat dikalibrasi sehingga tidak mempengaruhi pengukuran.

• Ini akan menghasilkan laporan secara otomatis, termasuk data terukur dan data nominal dan akan menunjukkan LULUS atau GAGAL untuk setiap item.

• Diagram penyimpangan warna yang membandingkan data CAD dengan data pengukuran akan ditampilkan dan/atau dicetak.

• Penyimpangan dapat diproyeksikan ke bagian itu sendiri, menggunakan augmented reality.

• Ini akan menampilkan data SPC untuk dianalisis.

Rekayasa Terbalik 2D

Reverse engineering terbagi dalam dua kategori. Yang pertama melibatkan pencitraan bagian yang sudah diproduksi dan yang kedua adalah mengubah file gambar kertas, asetat, atau elektronik ke file CAD.

“Saya di Midwest dan saya memiliki toko yang akan menjalankan proses punch atau melakukan pemotongan laser. Seorang petani mungkin datang dan berkata:'Hei, saya mendapat bagian yang rusak ini. Letakkan di atas meja dan buatkan saya yang baru.’ Pelanggan akhir saya akan menggunakan meja untuk mendapatkan data guna mengontrol pemotongan mereka. Dibandingkan dengan sekolah lama di mana Anda mengambil pita pengukur dan kaliper, Anda mulai menggambar benda ini dan kemudian Anda harus membuat CAD untuk mendapatkannya. Ini akan melewati seluruh langkah itu,” kata Wright.

Untuk menghasilkan gambar untuk pabrikan, bagian dapat ditempatkan di atas meja, dan file gambar akan siap dalam waktu 30 detik. Perangkat lunak tersebut kemudian memungkinkan pengguna untuk mengedit dan membersihkan data, misalnya, menstandardisasi ukuran lubang, membersihkan tepi, dan menghilangkan gerinda.

Saya bertanya kepada Wright toleransi seperti apa yang dapat dicapai oleh pabrikan. Dia mengatakan bahwa yang terbaik yang dapat Anda harapkan adalah 12 hingga 50 mikron dari sistem itu sendiri. Kemudian untuk menentukan toleransi yang diperlukan untuk pembuatan suatu bagian, Anda dapat melapisi beberapa bagian untuk melihat variabilitas dimensi dari potongan sampel yang khas. Jika Anda memiliki, katakanlah, studi 30 bagian dari bagian yang Anda coba rekayasa balik, Anda dapat melapisi 30 bagian tersebut dan mendapatkan deviasi proses untuk membantu Anda menentukan toleransi Anda.

Dari Menggambar ke File CAD

Jika Anda memiliki gambar berskala di atas kertas atau asetat, gambar itu juga dapat diletakkan di atas meja dan dicitrakan untuk menghasilkan file CAD. Itu bahkan dapat digunakan untuk membuat file untuk mereproduksi grafik, mungkin logo. Anda meletakkan gambar di atas meja dengan lampu latar. Jika cahaya dapat dilihat melaluinya dan gambarnya dicetak hitam di atas kertas putih, cetakan itu dapat diambil sebagai tepinya. Namun, gambar harus dapat diskalakan — baik satu banding satu atau rasio tetap — tidak bisa hanya gambar bagian yang digambar tangan. Setelah dipindai, gambar akan diimpor ke format file DXF.

Inspeksi 2.5D

Produk mesin meninju khas dapat mencakup fitur seperti kisi-kisi atau tikungan kecil. Proyektor SurfScan tambahan menyorotkan cahaya terstruktur ke bagian yang dicitrakan. Ini terintegrasi dengan perangkat lunak sistem untuk memungkinkan pemeriksaan akurat dari bentuk 2D dan fitur "2.5D" dengan satu klik.

Inspeksi 3D

Sistem pemeriksaan Opti-Scan dapat mengukur permukaan dan tepi dalam 3D. Sistem pemindaian cahaya putih terstruktur non-kontak ini menggunakan kamera berkecepatan tinggi beresolusi tinggi dan proyektor DLP LED untuk memindai permukaan suatu objek.

Pola cahaya dipancarkan dari proyektor ke bagian untuk menghasilkan pola pinggiran. Data pinggiran direkam oleh kamera dan digunakan untuk membuat awan titik 3D atau jaring poligonal dari permukaan yang dipindai. Data pencitraan yang diproses dapat dikirim ke beberapa jenis file berbeda untuk digunakan di hampir semua inspeksi 3D atau paket perangkat lunak rekayasa balik.

Dengan pencitraan 2D, satu bidikan menangkap gambar penuh. Dengan 3D, pencitraan masih line-of-sight sehingga Anda harus menggunakan tabel tiga sumbu yang dapat memutar dan memiringkan objek untuk mendapatkan data dari setiap sudut. Data tersebut kemudian digabungkan untuk mendapatkan gambar 3D penuh.

Opti-Scan 3D dapat ditambahkan ke sistem Planar yang ada, mengubah Planar menjadi sistem pengukuran 2D dan 3D yang lengkap.

Fitur penting meliputi:

• Inspeksi otomatis sekali klik.

• Teknologi pemindaian cahaya putih.

• Pengukuran permukaan dan tepi dalam 3D.

• Pemetaan tekstur — dapat membuat awan titik yang dipetakan sepenuhnya bertekstur dalam warna penuh.

• Memindai objek dengan kecepatan sekitar 250.000 pengukuran per detik.

Menjumlahkannya

Sistem Planar dirancang untuk pengukuran cepat, akurat, dan kasar dari bagian lembaran logam fabrikasi. Ini sangat cocok untuk pemeriksaan artikel pertama yang cepat dan akurat, pelaporan kualitas, dan rekayasa balik. Sistem ini ideal untuk penggunaan di lantai bengkel — tidak terpengaruh oleh getaran yang disebabkan oleh mesin di sekitar; membutuhkan input operator minimal; dan karena kecepatan dan akurasinya, ini dapat meningkatkan hasil produksi di berbagai aplikasi.

Artikel ini ditulis oleh Ed Brown, Associate Editor Photonics &Imaging Technology. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .