Hustem 3D Solution - 3D 스캐너, 3D 서비스

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문 기업

휴스템(Hustem)입니다.

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이번 활용 사례는 레이저 3D스캐너 ZEISS T-SCAN을

BMW 공장에 적용한 사례를 소개해드리겠습니다.

뮌헨의 BMW, ZEISS T-SCAN으로

전방 및 후방 어셈블리 공정의 신뢰성 향상

개요

매일 1,000대의 차량이 BMW 그룹 뮌헨 공장의 조립 라인에서 굴러가고 있습니다. 바이에른 주에서는 BMW 3 및 BMW 4 시리즈 모델만 생산됩니다. 여기에는 BMW 3 Touring, BMW 4 Coupe 및 M4 Coupe 모델이 포함되어 있으며, 이곳에서 조립된 후 전 세계로 수출됩니다.

프런트 엔드는 차량의 실루엣을 결정적으로 특징짓습니다. 이러한 이유로 완벽한 조립과 공동 계획을 엄격히 준수하는 것이 BMW에게 매우 중요합니다. 오랜 시간 동안 갭(gap)은 갭 게이지에서만 테스트되었습니다. 이 과정에서 허용 오차의 편차가 효과적으로 시각화되지만 오류 원인을 파악하는 데는 기여하지 않습니다. 과거에는 이러한 오류를 추적하기 위해 눈에 띄는 조인트와 갭 프로파일을 가진 차량을 측정실로 가져가서 측정을 해야 했습니다. 그래서 부서에서는 조립 과정을 최적화하기 위해 디지털화 시스템을 검색했습니다. 최종 조립 직후에 사용해야 하며 측정실에서 시스템이 수행한 것과 같은 정확한 결과를 제공해야 합니다.

솔루션

핸드헬드 레이저 3D스캐너 ZEISS T-SCAN은 빠르고 직관적이며 고정밀도로 3D스캐닝이 가능합니다. 핸드 스캐너, 추적 카메라 및 터치 프로브는 완벽하게 연동됩니다. 따라서 모듈식 시스템은 수많은 애플리케이션에 사용될 수 있고, 고유의 스캐닝 속도와 정확한 측정 결과가 큰 가치를 지닙니다. T-SCAN은 초당 21만 포인트의 데이터를 취득할 정도로 빠르게 표면 접촉 없이 3D스캐닝합니다. 추적 카메라가 스캐너의 위치를 감지하면 3D 표면 데이터는 삼각 측량의 도움을 받아 계산될 수 있습니다.

구멍 자리 또는 함몰을 포착하기 위해 ZEISS T-SCAN으로 캡처한 데이터는 실제 상태를 정확하게 설명합니다. 이를 CAD 모델에 정의된 대로 목표 사양과 쉽게 비교할 수 있습니다. 편차는 전체 표면의 잘못된 색상 비교로 사용자 친화적인 방식으로 신속하게 감지할 수 있습니다.

ZEISS T-SCAN은 인체 공학적인 요구 사항을 충족하므로 더 큰 부품도 피로가 없는 스캐닝이 가능합니다. 가볍고 콤팩트한 스캐너 하우징 덕분에 ZEISS 시스템은 접근하기 어려운 영역에서도 쉽게 데이터를 캡처할 수 있습니다. 직관적이고 쉬운 조작으로 응용 프로그램이나 사용자 그룹의 범위가 확장됩니다.

결과

2016년 3월부터 3명의 조립공이 하루 평균 6대의 완성된 차의 전후방을 검사했습니다. 이로써 두 부분으로 된 둥근 방열기 그릴과 이른바 BMW 신장, 전조등 및 범퍼의 조인트와 틈새 폭이 측정됩니다. ZEISS T-SCAN의 숙련된 운영자는 프런트 엔드에서 80~90 측정 지점을 캡처하고, 다양한 모델의 리어 엔드에서 40 측정 지점을 캡처합니다. 측정된 실제 값은 CAD 모델의 설정값과 비교됩니다. 2시간 이내에 전방 및 후방 끝단에 결함이 있는지를 확인할 수 있습니다. 이러한 방식으로 조립 및 자체 제작의 품질 엔지니어는 훨씬 신속하게 대응할 수 있습니다.

ZEISS 시스템은 품질 및 프로세스 엔지니어에게 공급 업체의 프로세스뿐만 아니라 사내 프로세스를 보다 효과적으로 제어하기 위한 중요한 전제 조건입니다. ZEISS T-SCAN 시스템의 이식성 덕분에 프런트 엔드와 리어 엔드 조립 장치를 생산 현장에서 직접 측정할 수 있습니다.

- 정확한 측정 결과로 빠른 오류 탐지

- 작업자가 쉽게 조작 가능

- 시스템의 이식성이 생산 홀에서 장치를 검사하여 오류 방지를 지원

문의전화 : 02-6262-1027

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이번 활용 사례는 레이저 3D스캐너 FreeScan X를

활용하여 열차를 3D품질검사 작업을 한

해외 사례입니다.

FreeScan X 시리즈 보러 가기

핸드헬드 레이저 3D스캐너 FreeScan X로

열차 3D품질검사

수년에 걸쳐, 고정밀 3D스캐닝과 같은 새로운 지능형 기술은 열차 검사 및 유지 보수 작업의 효율성을 향상시키기 위해 개발되었습니다. SHINING 3D는 최근 자동차 공장과 협력하여 3D 디지타이징 기술을 적용하여 새로운 탄환 열차를 검사하여 모든 승객의 안전한 여행을 보장했습니다.

창 유리의 수명을 연장하고 파손 빈도를 줄이려면 제조 및 R&D센터에서 창문과 열차 유리를 3D스캐닝 해야 합니다. SHINING 3D의 핸드헬드 레이저 3D스캐너 FreeScan X는 까다로운 환경에서도 0.03mm의 스캔 정밀도로 흑색 및 반사, 대용량 개체를 스캔할 수 있었고, 이 프로젝트의 요구 사항을 완전히 충족했습니다. 기존 3D데이터와 비교하고 변형 원인을 분석함으로써 FreeScan X는 어셈블리에 대한 더 나은 지침을 제공했습니다.

3D스캐닝 프로세스는 스캐닝, 유리 스캐닝 및 창 프레임 스캐닝의 세 부분으로 구분됩니다. 유리와 창 틀을 포함한 전체 부품을 먼저 스캐닝한 후, 직원이 분해하여 유리와 창 프레임을 각각 스캐닝 하였습니다. 그 후, 직원은 원래 설계된 CAD 데이터와 함께 Geomagic Control X 소프트웨어에 직접 데이터를 가져와서 3D 비교에 의한 표준 편차의 검사 보고서를 작성했습니다. 보고서에 따르면 R&D 센터는 유리 변형에 영향을 미치는 핵심 부품을 신속하게 발견하여 수동 오류를 피하기 위해 지침 아래 창을 조립하였습니다.

요약하면, FreeScan X는 두 개의 창을 6번 스캔하는데 30분 미만의 시간이 걸렸으므로 정확한 어셈블리 및 테스트를 수행하는 데 많은 시간을 절약할 수 있었습니다. 또한 FreeScan X의 고품질 3D 데이터를 얻음으로써 직원들은 유리 수명에 영향을 미치는 핵심 부품을 단시간에 찾아낼 수 있어 정확하고 신속한 조정이 가능합니다.

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이번 활용 사례는 다목적 3D스캐너 아인스캔프로를

개인 맞춤형 의료 기술에 접목시킨 해외 사례입니다.

Einscan-Pro 2X Series

아인스캔프로를 활용하여 3D프린팅된

개별 맞춤형 발뒤꿈치 컵 연구

개요

난징 대학의 드럼 타워 병원 연구진은 3D 프린팅된 개인 맞춤형 뒤꿈치 컵의 치료 효과와 생체 역학 메커니즘을 연구하기 위해, 족저근막염을 치료할 때 3D 전산화 및 3D 프린팅 기술을 연구에 적용하였습니다. 이 연구는 3D 프린팅된 발뒤꿈치 컵이 족저근막염 치료에 효과적인 방법으로 사용될 수 있음을 입증했습니다.

족저근막염이란?

족저근막염은 종골 주위에서 발생하는 고통스러운 증후군입니다.

만성 통증은 운동 및 일상 활동을 감소시킬 수 있습니다.

연구 방법

이 실험은 뒤꿈치 컵 디자인과 제조, 임상 평가 및 FE 모델 시뮬레이션의 세 부분으로 나뉘었습니다. 뒤꿈치 컵 설계 및 제작 과정에서 환자의 발을 다목적 3D스캐너 아인스캔프로의 고속 스캔 모드를 사용하여 3D스캐닝하고 STL파일로 내보냈습니다. CAD 소프트웨어에서 데이터를 편집한 다음, 설계된 데이터를 SLS (Selective Laser Sintering) 3D프린터로 3D린팅 하였습니다.

결과

3D프린팅된 발바닥 뒤꿈치 컵 유무에 따른 환자의 상태를 분석하고 환자의 피드백을 수집한 결과, 3D스캐닝과 3D프린팅의 조합에 의한 개인 맞춤형 뒤꿈치 컵이 족저근막염 치료에 효과적인 방법임을 입증했습니다.

전체 내용(영문)을 보려면 https://doi.org/10.1186/s12967-018-1547-y 를 참조하세요.

문의전화 : 02-6262-1027

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지난 5월 23일에 공주대학교 천안캠퍼스에서

한국금형학회 춘계학술대회가 열렸었는데요.

저희 휴스템이 학회 발표자로써 참가를 하였는데

그 후기에 대한 이야기를 해보겠습니다.

이번 춘계학술대회에는 많은 학교,

연구소 및 기업들이 참가를 하여

금형에 관련된 연구나 사례 등에 대한

많은 발표들을 하였는데요.

저희 휴스템은 토탈 3D솔루션 기업답게

3D프린터와 3D스캐너의 관점에서 바라본

스마트 금형에 대한 발표를 하였습니다.

Smart 금형이란 인간의 개입이 최소화되는

즉, 인공지능(AI)을 금형에 접목시키는 것입니다.

인공지능 + 금형(대량 생산용 틀)

=

자동 보수, 결과 품질 및 비용 효율 향상이라는

긍정적인 결과를 불러올 수 있다라는 것입니다!

우선 금형산업에 접목시킬 수 있는

3D스캐너에 대한 소개를 하였습니다.

3D스캐너는 아주 다양한 종류가 있지만

가장 많이 사용되고 있는 방식으로는

광학식과 레이저 방식으로 꼽을 수 있는데요.

광학식은 LED를 사용하는 방식으로

반사체를 스캐닝하는데 제한적이기 때문에

금형을 3D스캐닝하는 데에도

제한적일 수 밖에 없습니다.

그래서 금형 3D스캐닝을 할 경우에는

레이저 3D스캐너를 제안하고 있습니다.

레이저 3D스캐너 중에서도

카테고리가 나뉘는데요.

손으로 들고 손쉽게 3D스캐닝을

할 수 있는 핸드헬드형,

관절 로봇에 3D스캐너를

장착하여 사용하는 Arm 타입형,

지정된 활동 범위 내에서 스캐너의 위치를

인식하도록 하는 트래커(tracter)를 이용하는 트래커형,

이렇게 세 가지의 타입으로 나뉘게 됩니다.

3D스캐너 소개 후에는

금속 3D프린터에 대한 이야기를 하였습니다.

금속 3D프린터는 방식에 따라서 크게

PBF (Powder Bed Fusion) 방식과

DED (Directed Energy Deposition)

방식이 있습니다.

PBF 방식은 분말을 소재로

파우더 베드에 분말을 평평히 깔고,

고에너지의 레이저나 전자 빔을 선택적으로 조사하여

소결시키거나 용융시켜 적층하는 방식이고,

DED 방식은 고출력 레이저 빔을 금속 표면에

조사하면서 순간적으로 용융지가 생성되는

동시에 금속분말도 공급되어

실시간으로 적층하는 방식입니다.

금속 3D프린터와 금형 산업의

융합 사례에 대한 소개도 하였습니다.

손상된 금형을 3D스캐닝하여 손상 정도를 파악하고,

3D프린팅을 한 후 NC로 절삭 가공하여

마무리를 하는 과정에 대한 소개를

간략히 하였습니다.

이상으로 공주대학교 천안캠퍼스에서 개최된

한국금형학회 춘계학술대회 참가에 대한

후기를 마치겠습니다.

저희 휴스템은 레이저 3D스캐너를 포함한

다양한 3D스캐너를 취급하고 있고,

여러 3D솔루션을 다루고 있습니다.

관련된 문의 사항이 있다면 언제든지 문의 전화 주세요!

문의전화 : 02-6262-1027

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이번 활용 사례는

산업용 3D스캐너 OptimScan-5M를 활용하여

항공기 블레이드 3D 검사 작업을 한 해외 사례입니다.

산업용 3D스캐너를 활용하여 항공기 블레이드 3D 검사

개요 및 배경

항공 우주 회사는 항공기 블레이드를 제조하기 위해 CNC 가공 공정과 고온 합금 재료를 활용해 왔습니다. 제조 프로세스가 완료되면 회사는 완성된 부품을 검사하여 생산된 블레이드와 설계 데이터 간의 편차가 0.04mm 이내인지 확인해야 합니다. 편차가 0.04mm를 초과하면 블레이드의 성능에 부정적인 영향을 미치므로 품질 보증이 가장 중요합니다.

과거에는 측정/모니터링이 되는 지점에서만 작동하는 기존의 3가지 좌표 측정 방식을 사용했습니다. 하지만 이러한 형태의 측정은 전체 표면을 검사할 수 없었기 때문에 효율성이 떨어졌습니다. 그래서 이들은 전체 표면을 검사할 수 있는 측정 방법이 필요했습니다. 그렇게 선택을 한 방법이 SHINING3D의 계측 산업용 3D스캐너였습니다.

3D 스캐닝

SHINING3D의 OptimScan 5M 청색광 계측 3D스캐너를 사용하여 부품의 3D데이터를 캡처할 수 있었습니다. 프로세스 자체는 불과 몇 분 밖에 걸리지 않으며, 스캔에서 얻은 세부 사항을 통해 전체 표면을 적절히 검사할 수 있습니다. 3D스캔은 스캔 된 부분에서 수집된 수십만 개의 포인트로 구성되어 있으므로 이러한 형태의 측정이 편차를 테스트하는데 훨씬 안정적이고 효율적입니다.

부품의 3D 스캔 데이터로 3D 검사는 전체 블레이드의 편차를 직접적인 크로마토그래피(chromatography) 처리에 반영할 수 있습니다. 이러한 방식으로 사용자는 부품 작성 프로세스의 편차를 빠르고 편리하게 알 수 있으며, 오류의 원인을 식별하고 결과에 따라 처리 방법을 조정할 수 있습니다. 이것은 Geomagic의 Control X와 같은 검사 소프트웨어를 사용하여 처리된 부품의 수집된 3D 스캔 데이터를 검사할 수 있습니다.

3D 품질검사

스캔 된 데이터와 원본 3D 모델을 Control X 검사 소프트웨어로 가져와서 비교 및 측정하여 최종 검사 보고서를 생성합니다.

문의전화 : 02-6262-1027

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이번 활용 사례는 한 해외의 기업이

레이저 3D스캐너 FreeScan X7을

활용한 사례를 소개하겠습니다.

SHINING3D FreeScan X7 메트롤로지

핸드 헬드 3D스캐너로 대형 가스 터빈 검사

개요 및 배경

세계 에너지 수요가 증가함에 따라 가스 터빈은 적응력이 뛰어나고 효율적이며 환경 친화적인 발전기로서 발전의 주요 형태 중 하나가 되었습니다. 가스 터빈의 번영한 개발로 인해 거대한 시장 수요가 발생하였습니다. 그러나 대형 가스 터빈 주조의 제조 기술은 항상 어려움을 겪었으며 몇몇 국제 기업이 생산을 할 수 있었습니다. 중국에서는 많은 기업들이 연구 개발 중이거나 작은 배치 생산 단계에 있습니다.

중국의 한 가스 터빈 제조업체는 레이저 핸드 헬드 3D스캐너 FreeScan X7과 Digimetric 사진 계측 시스템을 사용하여 대형 가스 터빈의 공작물을 스캔하고 검사합니다.

솔루션

가스 터빈 주조가 비교적 크기 때문에 3D스캐닝의 누적 오차를 효과적으로 제어하기 위해 SHINING3D는 DigiMetric™ 사진 측량 시스템과 FreeScan X7 핸드 헬드 3D 레이저 스캐너를 결합합니다.

프로세스

기술자는 먼저 여러 각도에서 가스 터빈 주조 사진을 찍을 수 있는 DigiMetric 사진 측량 시스템 (정밀도 0.01mm + 0.01mm/m)을 적용한 다음, 마커를 기반으로 3D 좌표 데이터를 계산하여 전체 프레임을 만듭니다. 적절한 간격을 유지하면서 마커와 인코딩 포인트는 가스 터빈 주조물에 균등하게 부착해야 합니다. 마커는 3D 스캐너의 데이터 정렬에 사용됩니다.

DigiMetric 사진 측량 시스템을 적용하여 카메라와 주물 사이의 적절한 거리로 모든 위치와 각도에서 여러 세트의 사진을 찍습니다.

DigiMetric 소프트웨어를 통해 모든 사진을 컴퓨터로 가져와 모든 마커의 좌표 정보를 얻은 다음 DGM 형식으로 내보냅니다. FreeScan X7을 사용하여 전체 가스 터빈 주조를 스캔하고, DigiMetric에서 내보낸 DGM 프레임을 동시에 열어 캐스팅의 전체 오류를 효과적으로 제어합니다.

스캐닝된 데이터를 Geomagic Control X 소프트웨어와 설계된 CAD 디지털 모델로 직접 가져옵니다. 3D 포인트 클라우드를 CAD 디지털 모델에 맞춥니다. 편차는 3D 비교 작성 방법으로 주석 처리됩니다. 주석은 스캐닝 데이터의 위치와 CAD 디지털 모델의 위치 사이의 거리의 정규 편차를 나타냅니다. 녹색 영역은 규정된 영역이고, 따뜻한 톤 영역은 허용 범위를 벗어나는 영역, 차가운 색조의 영역은 허용 오차를 벗어난 음수 영역입니다.

사용자는 DigiMetric 사진 측량 시스템 및 FreeScan X7 3D스캐너에서 스캔한 데이터에 만족했습니다. 스캔에 의해 얻어진 3D 데이터를 이용하여 사용자는 신속하게 모델을 반전하여 다른 부품에서 요구되는 정삭 여유를 분석할 수 있으므로 가공 흐름의 정밀도를 설정할 수 있고 가공을 크게 줄일 수 있어 시간과 비용, 작업 효율성이 향상되었습니다.

문의전화 : 02-6262-1027

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