福伊特水电有限公司的总部设在德国海登海姆,是水力发电厂的机器设备技术领先的全业务运营商。为了数字化没有可用CAD数据的组件,该公司使用了Creaform的HandySCAN 3D扫描仪和摄影测量仪MaxSHOT 3D。


140多年来,世界各地的水电站都配备了福伊特水电的组件。作为水电站设备的全方位服务提供商,福伊特是全球领先的制造商之一。


3D扫描仪和摄影测量仪在逆向工程项目中的应用


逆向工程项目


目的是为导向叶片重建缺失的填充件,并将现有的填充件分配给正确的导向叶片。导向叶片是分配器的组件。它们控制水的体积,并按所需的流向将其引导到涡轮机转轮上。


第一步,使用MaxSHOT 3D 光学坐标测量系统在两个导叶上进行摄影测量 ,以提高扫描精度并能够灵活地执行扫描过程。MaxSHOT 3D提供超过0.015 mm / m的测量精度,非常适合长度在2到10 m之间的大型项目和零件,从而可以进行高精度的测量。


另外,进行了扫描,其中将现有的填充件数字化。扫描文件应尽可能准确地描述机翼轮廓的图像(在0.1毫米范围内),以便可以准确地分配和重建填充物。扫描文件的扫描和处理是通过VXscan完成的。通过删除冗余或意外捕获的区域,然后将它们另存为.stl文件,该软件还清理了模型。


为了获得完整的CAD模型,有必要执行表面重建。这是在Polyworks Modeler中实现的。从扫描文件生成的多边形模型在此处用作基础。在处理过程中,填充叶片及其对应部分的CAD图像在导向叶片上生成。


导叶和填充件的扫描文件也用于“数字测试配合”。在这里,扫描文件在Polyworks Inspector中合并,以找出现有填充物属于哪个叶片。新设计的填充件也进行了同样的操作,以确保其与导向叶片匹配。


3D扫描仪和摄影测量仪在逆向工程项目中的应用


便携式测量设备的优势


“在水力发电领域,所使用的许多自由曲面很难用传统的测量仪器进行测量。为了更快、更有效、更灵活,并获得逆向工程的优势,我们决定使用Creaform的扫描技术。”福伊特水电集团部质量工程师Daniel Roessler解释说。


过去,该公司使用各种手持式测量设备以及3D测量臂。Creaform HandySCAN 3D比测量臂更加灵活且不受约束。水电部门组件的尺寸范围从500毫米扩展到7000毫米。必须使用便携式的系统,并且无需不断地重新定位即可捕获所需区域。此外,以前的系统只能捕获较小的区域。相比之下,Creaform系统可以快速有效地工作,因此也可以捕获较大的区域。


Roessler先生继续说道:“在我们的领域中,我们需要可以灵活使用并且可以不费吹灰之力就可以使用的移动设备。有了HandySCAN 3D和MaxSHOT 3D,我们有两种产品使我们能够在发电厂,供应商以及车间的客户现场快速灵活地做出反应。”


这样做的好处是,扫描后,所有配置文件和测量数据都在一个文件中完成,并且不再需要对组件进行耗时的重新检查。此外,手动错误测量和误解的潜在风险已降低到几乎为零。使用激光扫描时,组件的位置无关紧要。借助便携式Creaform设备,福伊特水电能够在几乎任何位置和任何位置捕获细节。


3D扫描仪和摄影测量仪在逆向工程项目中的应用

Creaform HandySCAN3D,版权所有:福伊特集团


当然可以使用手动测量设备进行一些测量,从中可以分配出填充件并建造新的填充件。然而,极有可能在之后必须重新研磨新制造的填充件,因为自由形状的轮廓不能用常规方法记录。这将需要将组件从电厂运输到福伊特电厂,这将涉及额外的成本和工作量。借助扫描技术,只需要一个人就可以在电厂现场进行扫描。使用组件的数字图像,其余步骤可以在PC上以数字方式执行。


原则上,与标准工程相比,通过对细节程度中等的组件使用逆向工程,可以节省40%至50%的时间和成本。


这样做的好处是,扫描后,所有配置文件和测量数据都在一个文件中完成,并且不再需要对组件进行耗时的重新检查。此外,手动错误测量和误解的潜在风险已降低到几乎为零。使用激光扫描时,组件的位置无关紧要。借助便携式Creaform设备,福伊特水电能够在几乎任何位置和任何位置捕获细节。


“实践和流程得到了改善,尤其是在可能的方面。使用HandySCAN 3D和MaxSHOT 3D,福伊特水电能够灵活,快速地应对任务或问题。可以立即在PC上对组件进行数字化检查和重构。响应能力是Creaform系统使之成为可能的重要功能。在生产中,在服务区域中或在建筑工地上,经常出现需要立即做出反应的情况,并且等待时间长且成本高。凭借我们的Creaform系统,我们可以立即为客户提供解决方案和分析。” Roessler先生总结道。


Creaform拥有用于组件数字化的复杂系统。借助Creaform的产品,公司能够在未来(尤其是过去几年的制造中那些数字化尚未发挥作用的产品)中快速,经济高效地对客户的零件进行准确的测量和数字化。此外,我们可以根据要求单独制造组件。


关于福伊特


福伊特是全球活跃的技术集团。福伊特凭借其广泛的设备、产品、服务和数字应用产品组合,为能源、石油和天然气、造纸、原材料以及运输和汽车市场树立了标准。福伊特成立于1867年,目前是欧洲主要的家族企业之一,拥有19,000多名员工,43亿欧元的销售额,业务遍及全球60多个国家。


福伊特水电集团事业部 ,总部位于德国海登海姆,是水电厂设备的领先全系列供应商,也是可靠的合作伙伴。福伊特为世界各地的大型和小型水力发电厂开发个性化的长期解决方案和服务。凭借其产品和服务组合,公司涵盖了整个生命周期以及大型和小型水力发电厂的所有组件:从发电机、涡轮机、水泵和自动化系统到备件服务、维护、培训服务和智能数字解决方案水力发电。



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