احتمالا وقتی به تکنیک های سه بعدی فکر میکنید به یاد فیلم های آواتار و دایناسورها میافتید. فیلم هایی که تخیل را وارد زندگی میکنند. استفاده از تصاویر سه بعدی فقط محدود به فیلم های سینمایی نیست. در صنایع مختلف برای بررسی بهتر کیفیت محصول نیاز به تصاویر سه بعدی است و از فناوری اسکن سه بعدی برای تهیه این تصاویر استفاده میشود. فناوری اسکن سه بعدی هم اکنون کاربردهای بی شماری در صنایع گوناگون دارد.
اسکنرهای سه بعدی به ربات ها برای کنترل و مشاهده ی محیط اطراف خود کمک میکنند تا ربات بتواند تعامل درستی با دنیای بیرون خود داشته باشد. از این اسکنرهای سه بعدی همچنین میتوان برای توسعه ی بازی های رایانه ای و تولید سفارشی محصولاتی مانند کفش، پروتزهای دندان پزشکی و ارتودونسی بدن استفاده کرد.
امروزه در صنایع گوناگون به جای بررسی دستی و زمان بر کیفیت محصولات که میتواند دقت کافی هم نداشته باشد از روش های سه بعدی استفاده میشود تا تمام ابعاد محصول مورد بررسی قرار بگیرد. اسکنرهای سه بعدی صنعتی به راحتی میتوانند قسمت های بزرگ یک ماشین مانند در آن و قسمت های کوچکتر مانند چراغ های LED را بررسی کنند. تصور اینکه اسکن سه بعدی در صنایعی مانند خودروسازی، پزشکی، الکترونیک و هوافضا وجود نداشته باشد، غیر ممکن است. در واقع اسکن سه بعدی جز جدایی ناپذیر این صنایع شده است.
چرا نیاز به اسکن سه بعدی است؟
در صنایع مختلف، تصاویر سه بعدی دقیقی از محصول ساخته شده ایجاد میکنند. داده های اسکن شده میتوانند به صورت دقیق در نقاط مختلف بررسی شوند و هم اینکه مستقیما با مدل های دیجیتالی مانند CAD مقایسه شوند. اگر تفاوتی بین مدل و محصول ساخته شده وجود داشته باشد، مشخص میگردد و مقدار خطا نیز معلوم است.
اسکنرهای سه بعدی سریع تر از ماشین های اندازه گیری مختصات هستند و مستقل از شرایط متغیر محیط عمل میکنند. بنابراین گزینه ی بسیار مناسبی برای تحلیل محصولات ورودی، نمونه برداری و نظارت بر تولید قطعات هستند. امروزه اسکنرهای سه بعدی به وفور استفاده میشوند و موفقیت زیادی در صنایع کسب کردهاند.
کنترل کیفیت یک گام مهم و اساسی در صنایع تولیدی است. اما هنوز هم بسیاری از شرکت ها از روش های بازرسی دستی برای کنترل کیفیت محصولات خود استفاده میکنند. عملیاتی که به بررسی دقیق تری نیاز داشته باشند از ماشین های اندازه گیری مختصات (CMM) استفاده میکنند.
اسکنرهای سه بعدی بسیار در حال فراگیر شدن هستند و بسیاری از شرکت هایی که دنبال ابزاری دقیق تر و کارامدتر نسب به ماشین های اندازه گیری مختصات هستند، هم اکنون از اسکنرهای سه بعدی استفاده میکنند. CMM و اسکنرهای سه بعدی ابزارهای خوبی برای اندازه گیری کیفیت محصولات هستند اما اسکنرهای های سه بعدی دارای مزیت های بیشتری هستند.
ابزارهای دستی بررسی کیفیت محصولات در هر جایی پیدا میشوند. خط کش و متر از جمله وسایلی هستند که در هر خانه، اداره و کارگاهی پیدا میشوند. اما این ابزار فقط برای کارهای دستی و کار با چوب مناسب هستند. کارهای صنعتی به ابزاری دقیق تر نیاز دارند. ابزاری مانند کولیس و فشارسنج میتوانند اندازه گیری دقیق تری بدست آوردند. اما تمامی اندازه گیری ها را به صورت دستی انجام میدهند.
مهندسین کنترل کیفیت کاری خسته کننده دارند و باید تمام قطعات را از نظر کیفیت به صورت دستی بررسی کنند. اما اگر از ابزارهای پیشرفته تری استفاده کنند، مطمئنا کارشان سبک تر و دقیق تر میشود.
مزایایی استفاده از اسکنرهای سه بعدی برای کنترل کیفیت چیست؟
همان طور که در بالا اشاره کردیم ابزارهای مختلفی برای کنترل کیفیت محصولات وجود دارند. اما برخی از این ابزارها مانند اسکنرهای سه بعدی روش های کارامدتری را برای این کار در اختیار تولید کننده ها و متخصصین کنترل کیفیت قرار میدهند. در ادامه به تعدادی از مزایای استفاده از اسکنرهای سه بعدی برای کنترل کیفیت محصولات میپردازیم.
حذف کارهای تکراری
در یک شرکت تولیدی کوچک وقتی که قطعات محصول ساخته میشوند، روی یک صفحه قرار میگیرند تا از نظر کیفیت مورد بررسی قرار بگیرند. در بسیاری از شرکت ها این مسئله کاری زمان بر است و در واقع میتوان گفت که یک گلوگاه محسوب میشود. وقتی محصولی آماده میشود مهندسین کنترل کیفیت آن محصول را با ابزارهای دستی بررسی میکنند و سپس اطلاعات به دست آمده را ثبت میکنند. این اطلاعات دوباره توسط مهندسین بررسی میشود تا کیفیت محصولات بدست آید.
دقت بالا
قطعات محصول با دقت انعطاف پذیری ساخته میشوند. برای مثال دقت ورقه های آهن +/-۰.۰۰۵ است. بر اساس طراحی و سفارشی که مشتری داشته باشد میتوان این دقت را بیشتر هم کرد. دقتی که اسکنرهای سه بعدی فراهم میکنند به اندازه ی +/-۰.۰۰۱ است. اگر شرکتی تمایل به دقت بیشتر داشته باشد میتواند از اسکنر سه بعدی استفاده کنند.
نقاط بیشتر و کیفیت بهتر
صد تا از هزاران نقطه ای که اسکنرهای سه بعدی جمع آوری میکنند، بررسی دقیق تری نسبت به ماشین های کنترل مختصات فراهم میکنند. در ماشین های اندازه گیری مختصات (CMM) یک کاوشکر وجود دارد که در سه محور مختصات میتواند حرکت کند. هر زمان که این ماشین یک قسمت را لمس میکند، ابعاد سه بعدی آن ذخیره میشوند.
به همین ترتیب نقاط زیادی به صورت دیجیتالی ذخیره میگردند که بعدا با مدل CAD مقایسه میشوند. در انتها، یک گزارش از کنترل کیفیت انجام میگیرد. مسئله ای که این روش دارد مدت زمانی است که کاوشگر باید حرکت کند تا تمام نقاط را بررسی نماید. در مقایسه با CMM، اسکنرهای سه بعدی هزاران یا حتی میلیون نقطه را در یک ثانیه بررسی میکنند.
حذف زمان برنامه نویسی CMM
هر قسمت که در دستگاه اندازه گیری مختصاتی بررسی میشود نیاز به برنامه ای دارد که باید ساخته شود. به طور معمول، برای هر ویژگی که باید بررسی شود، حداقل پنج دقیقه طول میکشد تا برنامه نوشته شود. زمانی که این برنامه ساخته شد، میتواند بارها و بارها مورد استفاده قرار گیرد.
استفاده از داده های اسکن سه بعدی برای کنترل کیفیت
اندازه گیری برخی از ویژگی ها، سخت تر از بقیه ی ویژگی هاست. میزان تخت بودن و هم محوری دو معیاری هستند که اغلب اندازه گیری آن ها دشوارتر از بقیه است. در مقایسه با CMM، اسکنر سه بعدی برای اندازه گیری مسطح بودن، بسیار بهتر عمل میکند. CMM اغلب از ۹ نقطه برای اندازه گیری مسطح بودن استفاده میکند و علت آن هم زمان بر بودن بررسی نقاط بیشتر است. در مقابل این روش، روش استفاده از اسکنر سه بعدی میتواند خیلی سریع تر نقاط بیشتری را جمع آوری کرده و بررسی نماید.
