鉱山補修部品のリバースエンジニアリング

プラントを止める部品は、もう誰も作っていない部品です。とうに消えたOEM、供給されなかった図面、現場で改造を重ねて何とも一致しなくなった部品。作り直しは、摩耗した原品を手で計測し、摩耗が対称であることを願うところから始まります。

0.1 mmでスキャンした摩耗部品を、摩耗を取り除いたCADモデルとして再構築し、製作し、新しい部品を出荷前にスキャンと照合して検証します。Elementはこの方法で破砕機部品において直径1000 mmあたり0.1 mm未満を維持しています。

補修部品倉庫でコーンクラッシャーのマントルを3Dスキャンするエンジニア
要点

3Dスキャンから鉱山の補修部品はどうリバースエンジニアリングしますか

摩耗した部品を0.1 mmでスキャンし、摩耗を補正してCADとして再構築し、製造した後、出荷前に再度スキャンしてモデルと比較します。

  • 部品上で0.1 mmLeoが摩耗した原品を2.3 MPカラーとともに0.1 mmで、ワイヤレスで記録。
  • 工場で製作できるモデルGeomagic Design Xでスキャンから CADへ。摩耗を補正し、フィーチャーを再構築。
  • 出荷前に検証済み完成部品をスキャンしてCADと比較。スキャンから偏差レポートまで4時間。
  • ようやく図面が廃番部品に、次回のためのCADモデルと図面が残ります。

廃番部品がノギスで計測される理由

部品に図面がない場合(OEMが消えた、プラントを中古で購入した、部品が現場で改造された)、その形状の唯一の情報源は取り外した摩耗品です。ノギスと巻尺で計測し、摩耗分を推測して公称寸法に戻し、半分は計測、半分は推論でできた図面を作ります。新しい部品はその図面から製作され、合うかどうかは取り付けるときに分かります。多くの場合、送り返すこと自体が高くつくほど大きな部品で。

鉱業と建設向けの補修部品を製造するElementは、コーンクラッシャーのマントルに何がかかっているかをこう語っています。正しく着座しなければ、非常に大きな部品を送り返すことになる。彼らの答えは、途中の推測ではなく、計測を作業の最初と最後の工程にすることでした。

スキャンは部品にモデルを与えます。Artec Leoが摩耗した原品をカラーテクスチャとともに0.1 mmで、ハンドヘルドかつワイヤレスで、数分で記録します。Artec StudioとGeomagic Design Xで、スキャンは摩耗を補正したパラメトリックCADとして再構築され、フィーチャー(穴、キー溝、合わせ面)は設計どおりに復元されます。部品はそのモデルから製造され、出荷前に再度スキャンして比較されます。Elementはスキャンから偏差レポートまで4時間以内、案件によっては最短30分で行い、ISO 9001のもとで直径1000 mmあたり0.1 mm未満を維持しています。

摩耗した原品から検証済みの補修部品へ

計測が最初の工程であり、最後の工程です。

  1. 1. 原品をスキャンLeoが摩耗した部品をカラーテクスチャとともに0.1 mmで、数分で、ワイヤレスで記録。工場でも現場でも。
  2. 2. 処理Artec Studioがスキャンを融合し、ありのままの部品のクリーンで閉じたメッシュにします。
  3. 3. CADで再構築Geomagic Design Xが部品をパラメトリックCADとして再構築。摩耗を補正し、フィーチャーを設計意図どおりに復元します。
  4. 4. 製作CADモデルを工場へ(機械加工、鋳造、製缶)。部品にこれまでなかった図面付きで。
  5. 5. 出荷前に検証完成部品をスキャンしてCADと比較。出荷前に偏差レポートを承認。

この作業に適したスキャナー

リバースエンジニアリングは最初のスキャンの精度で決まります。それがハンドヘルドスキャナーの役目です。大きな部品では全体形状のために三脚式スキャナーを加えます。

Artec Leo ワイヤレスハンドヘルド3Dスキャナー

Artec Leo

最適な用途
部品そのもの(穴、面、キー溝、摩耗面)を0.1 mmで
種別
ワイヤレスハンドヘルド構造化光、オールインワン
3D点精度(最大)
0.1 mm
3D解像度(最大)
0.2 mm
作業距離
0.35〜1.2 m
取得速度
HD Modeで毎秒最大35,000,000点
本体搭載
5.5インチタッチ画面、処理機能、512 GBを搭載。ノートPC不要

Leoは部品を0.1 mmの精度、0.2 mmの解像度、2.3 MPカラーで、HD Modeで毎秒最大3,500万点で記録します。HD Modeは暗く、濡れて、反射する金属に対応します。ワイヤレスで画面と処理を本体に持つため、パレット上の部品も、まだ機械に付いたままの部品も取得できます。Elementのスキャン担当エンジニアは2日間の指導付き実習の後に単独で作業しました。

Artec Ray II 長距離レーザースキャナー

Artec Ray II

最適な用途
非常に大きな部品(ミルシェルのセグメント、破砕機のフレーム)の全体形状に
種別
据置型長距離レーザー、三脚設置
精度(最大)
10 mで1.9 mm、20 mで2.9 mm、40 mで5.3 mm
測距ノイズ
10 mで0.4 mm
測定範囲
0.5〜130 m
スキャン時間
3 mm・10 m・テクスチャなしで1分42秒
視野
360°×300°

部品が数メートル規模の場合、Ray IIが三脚から全体形状を10 mで1.9 mmで記録し、Leoが合わせ面を0.1 mmで加えます。両方をArtec Studioで位置合わせします。4Cはこの組み合わせで、解析に必要な箇所に細部を持つ掘削機全体をモデル化しました。

実際の部品での実績

課題:
Elementは鉱業と建設向けの補修部品を製造しており、コーンクラッシャーのマントルが正しく座らなければ、非常に大きな部品を送り返すことになります。
結果:
スキャンから比較まで4時間以内、案件によっては30分程度で完了し、直径1000 mmあたり0.1 mm未満の公差をISO 9001に沿って保ちます。
スキャンから偏差レポートまで4時間
事例を読む

「品質管理にArtec 3Dのスキャンを使うことで、納入製品の高い品質をお客様に保証できるうえ、大型機器を返送する際に生じるはずだった物流費も最小化できます。」

Alexander Shestakov3Dスキャンの専門家、Elementの事例

廃番部品をスキャンし、摩耗を取り除いてCADとして再構築し、新しい部品を出荷前にモデルと照合する様子をご覧ください。保全・工場チーム向けのデモをご予約ください。

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保全・工場チームからよくあるご質問

リバースエンジニアリングした部品の精度はどの程度ですか

スキャンは0.1 mmで、CADの再構築で摩耗を設計意図どおりに補正します。Elementは完成した破砕機部品をモデルと照合して検証し、ISO 9001のもとで直径1000 mmあたり0.1 mm未満を維持しています。

摩耗した原品から摩耗分を取り除けますか

はい。Geomagic Design Xでは、面が幾何フィーチャー(円筒、平面、円錐)として摩耗していない領域にフィッティングして再構築されるため、モデルは取り外した状態ではなく設計どおりの部品を表します。

まだ機械に付いている部品はどうしますか

Leoはハンドヘルドでワイヤレスなので、部品(取付面、摩耗した穴)を取り外さずにその場で記録します。CADの再構築は同じように進みます。

新しい部品はどう検証しますか

スキャンし、Artec StudioまたはGeomagicでCADモデルと比較します。偏差レポートにすべての面が公差と対比して示されます。Elementはこれを4時間以内、案件によっては最短30分で行っています。

補修部品倉庫でコーンクラッシャーのマントルを3Dスキャンするエンジニア

調達できない部品についてお聞かせください

部品、その大きさ、そして既存の資料をお知らせください。鉱業のスペシャリストが、スキャン、再構築、検証をどう進めるか、新しい部品がどの精度を持つかをお返しします。