Modificação e retrofit de equipamento mineiro

Uma modificação de uma máquina é projetada sobre o que o OEM desenhou e montada no que a mina tem: um chassis que foi reparado, uma lança cujas cavilhas foram substituídas, faces de fixação que se desgastaram. A primeira montagem descobre a diferença, na oficina, com a máquina parada.

Projetada sobre a digitalização da máquina tal como está — a máquina completa a 1,9 mm, os pontos de fixação a 0,1 mm — a modificação encontra o que realmente lá está. Foi assim que a 4C montou um braço hidráulico mais longo numa escavadora de 10 m, com duas horas de paragem em vez de dois a três dias.

Engenheiro a digitalizar um implemento de máquina pesada com um Artec Leo portátil
Em resumo

Como ajuda a digitalização 3D no retrofit de equipamento mineiro?

A máquina é digitalizada tal como está — máquina completa a 1,9 mm, pontos de fixação a 0,1 mm — e a modificação é projetada sobre esse modelo, não sobre o desenho do OEM.

  • A máquina tal como estáReparações, cavilhas substituídas e desgaste incluídos, porque a digitalização regista o que lá está.
  • Pontos de fixação a 0,1 mmO Leo nas cavilhas, faces e padrões de furação a que a peça nova se fixa.
  • Projetado e analisado em CADO modelo para o SOLIDWORKS e o pacote de FEA, na resolução de que a análise precisa.
  • 2 horas de paragemO número da 4C para digitalizar uma escavadora de 10 m, em vez de dois a três dias.

Por que razão a primeira montagem é uma revisão de projeto

Um implemento ou uma modificação é projetado sobre o melhor modelo disponível da máquina, que é o do OEM se existir e um conjunto de medições manuais se não existir. Nenhum deles é a máquina no parque: um chassis que sofreu um embate e foi endireitado, uma lança cujas cavilhas foram substituídas por outras de maior diâmetro, uma face de fixação recarregada com solda. A peça nova é projetada, fabricada e levada até à máquina, e a montagem é onde o projeto encontra a realidade — com a máquina parada, os montadores à espera e a peça a voltar para a oficina.

A 4C Creative CAD CAM Consultants tinha de montar um braço hidráulico mais longo numa escavadora de 10 m, o que significava conhecer com exatidão os interiores complexos e uma parte inferior com cerca de 80 cm de folga, tanto para a análise de resistência como para o encaixe. A Weldco-Beales, que fabrica implementos pesados, precisava da geometria de máquinas no exterior, em espaços confinados e em posições elevadas — lento à mão e inseguro em alguns sítios.

Uma digitalização dá ao projeto a máquina tal como está. O Artec Ray II regista a escavadora completa a partir de um tripé a 1,9 mm a 10 m; o Artec Leo regista as cavilhas, faces e padrões de furação a 0,1 mm, à mão, por baixo da máquina sem a levantar. A 4C combinou ambos no Artec Studio, decimou a captura de 50 GB para um modelo de 300 MB que manteve a resolução total onde a análise precisava dela, e teve a máquina digitalizada em duas horas em vez de dois a três dias. A Weldco-Beales capturou uma retroescavadora em cerca de uma hora de digitalização; tarefas que levavam meio dia levam agora minutos.

Da máquina a uma modificação que encaixa à primeira

O ensaio de montagem acontece no CAD, com a máquina de volta ao trabalho.

  1. 1. Digitalizar a máquinaO Ray II a partir de um tripé à volta da máquina a 1,9 mm a 10 m; um punhado de estações de dois minutos.
  2. 2. Capturar as interfacesO Leo nas cavilhas, faces de fixação, padrões de furação e parte inferior a 0,1 mm — à mão, sem fios, sem levantar a máquina.
  3. 3. Fundir e decimarO Artec Studio funde ambos; o modelo é decimado, mantendo a resolução total onde o projeto e a análise precisam dela.
  4. 4. Projetar e analisarO modelo para o Geomagic for SOLIDWORKS e o pacote de FEA; a modificação projetada para a máquina tal como está.
  5. 5. Montar uma só vezFabricado segundo um projeto que já se ajustou à máquina; montado à primeira tentativa na janela seguinte.

Que scanner para este trabalho

Uma máquina e os seus pontos de fixação são duas escalas do mesmo trabalho; dois scanners registam-se num único modelo.

Scanner laser de longo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
A máquina completa, a partir de um tripé, num punhado de estações
Tipo
Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
Precisão, até
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruído de medição
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tempo de digitalização
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
Campo de visão
360° × 300°

O Ray II regista uma máquina de 10 m a 1,9 mm a 10 m a partir de algumas posições de tripé, cada uma em menos de dois minutos, independentemente da iluminação do parque. Dá a geometria geral dentro da qual a modificação tem de funcionar — alcance, folgas, o envelope que o braço novo varre.

Scanner 3D portátil sem fios Artec Leo

Artec Leo

Ideal para
Cavilhas, faces, padrões de furação e a parte inferior a 0,1 mm
Tipo
Luz estruturada portátil sem fios, tudo-em-um
Precisão do ponto 3D, até
0,1 mm
Resolução 3D, até
0,2 mm
Distância de trabalho
0,35–1,2 m
Velocidade de captura
Até 35.000.000 pontos/s em modo HD
Integrado
Ecrã tátil de 5,5″, processamento e 512 GB — sem portátil

O Leo regista as interfaces a 0,1 mm, portátil e sem fios, com o ecrã e o processamento integrados — debaixo de uma máquina com 80 cm de folga, em cima de uma lança, dentro do chassis das lagartas. A Weldco-Beales referiu que não ter um portátil separado eliminou a maior parte da curva de aprendizagem para os seus montadores.

Feito em máquinas reais

Desafio:
A 4C Creative CAD CAM Consultants tinha de montar um braço hidráulico mais longo numa escavadora de 10 m, o que implicava digitalizar interiores complexos e uma parte inferior com cerca de 80 cm de folga.
Resultado:
Uma captura de 50 GB reduzida a um modelo de 300 MB que ainda mantinha alta resolução onde a análise de resistência precisava — e a parte inferior foi capturada sem levantar a máquina.
de paragem da fábrica em vez de 2–3 dias2 horas
Ler o estudo de caso
Desafio:
Capturar a geometria de máquinas pesadas no exterior, em espaços confinados e em posições elevadas era lento à mão e colocava os montadores em posições incómodas.
Resultado:
Uma retroescavadora foi capturada em cerca de uma hora de digitalização e oito horas de processamento, um trabalho que antes levava vários dias. Tarefas que levavam meio dia levam agora minutos.
de precisão de ponto a 35 M de pontos por segundo0,1 mm
Ler o estudo de caso

«Sempre que visito clientes, o Artec Studio torna muito fácil demonstrar um alinhamento exato. Basta encontrar geometria semelhante entre duas digitalizações e alinhá-la. Quando mostro como é simples, ficam sempre impressionados com o que a tecnologia permite.»

Rogier RappardCoproprietário, 4C Creative CAD CAM Consultants

Veja um braço mais longo projetado e verificado à resistência sobre a digitalização da escavadora a que vai ser aparafusado, antes de o aço ser cortado — marque uma demo para as suas equipas de engenharia e manutenção.

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Perguntas que os engenheiros de equipamento fazem

Quanto tempo fica a máquina fora de serviço para a digitalização?

A 4C digitalizou uma escavadora de 10 m numa janela de duas horas, incluindo os interiores e a parte inferior, sem a levantar. O projeto e a análise acontecem com a máquina de volta ao trabalho.

A digitalização é suficiente para FEA?

A 4C usou-a para a análise de resistência do braço mais longo: a captura de 50 GB foi decimada para um modelo de 300 MB que manteve alta resolução onde a análise precisava dela. O Artec Studio controla onde o detalhe é mantido.

Podemos capturar pontos de fixação de difícil acesso?

É o trabalho do Leo — portátil, sem fios, ecrã integrado — por baixo da máquina, na lança, dentro do chassis, a registar a 0,1 mm. A Weldco-Beales usa-o exatamente onde medir à mão era inseguro.

A modificação encaixa depois sem ajustes?

Foi projetada sobre a máquina tal como digitalizada, pelo que as interfaces correspondem ao que lá está. A Titan, do lado das instalações, descreve a mesma mudança: a medição manual dá «devia encaixar», uma digitalização dá «isto vai encaixar».

Engenheiro a digitalizar um implemento de máquina pesada com um Artec Leo portátil

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Descreva a máquina, a modificação e a janela de que dispõe. Um especialista em mineração responderá com a forma como a máquina seria capturada e como o projeto e a análise decorreriam sobre o modelo.