안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문 기업

휴스템(Hustem)입니다.

 

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.


문의전화 : 02-6262-1027

 

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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.

 

(a) 3D스캐닝 과정, (b) 발뒤꿈치 컵의 모양, (c) 3D프린터로 완성된 제품, (d) 맞춤형 뒤꿈치 컵을 착용한 시뮬레이션, 측면도, (e) 후면도, (f) 밑면도

 

 

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.

 

3D printing individualized heel cup for improving the self-reported pain of plantar fasciitis

To explore the therapeutic effect and the biomechanical mechanism of 3D printing individualized heel cup in treating of plantar heel pain. The clinical effect was evaluated by plantar pressure analysis and pain assessment in participants. Its biomechanical

translational-medicine.biomedcentral.com

 


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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

3D스캐너 OptimScan-5M 세팅 모습

 

 

 

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.

 

 

OptimScan-5M 소프트웨어 화면

 

 

 

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 스캔 데이터

 

 

3D 품질검사

 

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

 

데이터 불러오기

 

 

 

데이터 정렬

 

 

 

3D 크로마토그래피 분석

 

 

2D 횡단면 곡선 편차

 

 

표면 편차 비교

 

 


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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.


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이번 활용 사례는 기계 부품을 생산하는

한 해외의 기업이 레이저 3D스캐너

ZEISS T-SCAN을 활용한 사례를 소개하겠습니다.

 

 

개요

 

SLR-Elsterheide GmbH는 2016년에 약 12만 톤의 결절성 주철 기계 부품을 생산한 SLR Group의 일부입니다. 이 기업은 탁월한 기계적 특성과 제조 비용이 상대적으로 낮기 때문에 산업 응용 분야에서 구상 흑연 주철 부품에 많은 관심을 가지고 있습니다. SLR 그룹의 고객은 드라이브 시스템 및 부품의 시스템 공급 업체로서 건설 기계 업계의 회사를 포함할 뿐만 아니라, 상업용 차량, 농업 기계, 철도 기술 및 기계 공학 산업에 있는 회사에 액슬 부품, 기어 하우징 및 엔진 마운트를 공급하는 등 전 세계적으로 활발히 활동하고 있습니다.

 

 

Elsterheide의 품질 보증 직원들은 제품의 품질을 높이고 검사할 수 있는 노듈라 주철 및 회주철 부품의 수를 늘리기 위한 디지털 솔루션을 찾고 있었습니다. 그들은 품질 보증 프로세스의 병목 현상이 된 좌표 측정 기계를 대체할 시스템을 원했습니다.

 

 

솔루션

 

회사가 결정을 내리기 전에 여러 공급 업체가 솔루션을 제시했습니다. Elsterheide의 Measuring Lab Manager인 Bernd Macijewski는 "ZEISS의 T-SCAN의 정확성, 사용 용이성 및 휴대성 측면에서 우리의 요구 사항을 가장 잘 충족시킵니다."라고 결론지었습니다.

 

ZEISS T-SCAN 레이저 스캐너를 사용하면 계측 엔지니어가 빠르고 직관적이며 정밀한 3D 스캔을 수행할 수 있습니다. 핸드 헬드 스캐너, 트래커(Tracker) 및 터치 프로브는 완벽하게 조화되어있어 모듈식 시스템을 다양한 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 탁월한 스캐닝 속도와 정확한 측정 결과는 특히 인상적입니다. 구성 요소의 표면은 비접촉 측정을 사용하여 프로빙 됩니다. 핸드 헬드 스캐너에서 생성된 레이저 선은 매초 21만 포인트가 캡처되어 빠른 작업을 가능하게 해줍니다. 트래커가 스캐너의 위치를 감지하여 삼자 측량을 통해 3D 표면 데이터를 계산할 수 있습니다. 추가적인 개별 포인트에 대한 접촉 측정은 터치 프로브를 사용하여 수행할 수 있어 계측 엔지니어가 매우 깊은 시추공이나 접근하기 어려운 오목과 같은 특성을 포착할 수 있습니다.

 

 

 

부품 스캐닝(좌) / 3D스캐너 세팅 모습(우)

ZEISS T-SCAN으로 수집된 데이터는 작업자에게 스캔 한 공작물의 실제 상태를 자세하게 보여줍니다. 이는 CAD 모델에 저장된 공칭 파라미터와 비교될 수 있으므로 심각한 편차는 신속하게 식별됩니다. 도량형 기술에 익숙하지 않은 직원조차도 화면에서 포괄적이고 사용자 친화적인 가짜 색상 비교 덕분에 특성이 허용치를 초과할 때 이를 알 수 있습니다.

 

ZEISS T-SCAN은 가장 까다로운 인체 공학적 요구 사항도 충족시켜 더 큰 부품을 쉽게 스캐닝 할 수 있습니다. 가볍고 콤팩트한 스캐닝 하우징 덕분에 ZEISS 시스템으로 도달하기 어려운 지역의 데이터를 쉽게 포착할 수 있습니다. 직관적이고 직선적인 조작으로 응용 프로그램과 사용자 그룹의 범위가 더욱 넓어졌습니다.

 

 

결과

 

시스템을 도입하고 현장에서 직원에게 지시를 내리는 데는 2일이 걸렸으며, 광학 측정으로 캡처한 디지털화된 3D 데이터를 평가하기 위한 PolyWorks 교육 과정을 수행하는 데는 3일이 걸렸습니다. Elsterheide의 혁신적인 ZEISS T-SCAN의 출시 단계를 설명하는 Bernd Macijewski는 "우리의 일상 업무에서 시스템을 사용함에 따라 남은 문제는 신속하게 해결되었습니다. 2014년 이래로 현장 직원 중 2명이 ZEISS 솔루션을 사용하여 연속 생산된 주조 부품의 품질을 보장했습니다. 이제는 더 많은 부품을 모니터링하고 있습니다." 품질 관리자는 새로운 장점을 강조하면서 "새로운 부품 샘플을 검사할 때 좌표 측정기보다 3~5배 빠릅니다."라고 강조했습니다.

이러한 효율 향상은 특수 측정 작업에 대한 반응 시간에 긍정적인 영향을 미쳤으므로 측정 실험실의 모든 워크 플로우에 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 그뿐만 아니라 Elsterheide의 측정 실험실에서 더 많은 구성 요소를 검사하면서 타사 측정에 추가 비용이 들지 않습니다. "특히 바쁜 시기에 우리는 자체 측정을 직접 처리할 수 없었기 때문에 제3자 측정 실험실에 위임해야 했습니다."라고 Macijewski는 말합니다.

 

 

- 더 많은 공작물 검사

- 첫 번째 샘플 검사 속도 3~5배 증가

- 시스템이 신속하게 출시

 

"ZEISS T-SCAN의 도입은 확실한 성과를 거두었습니다. 이 디지털화 시스템 덕분에 우리는 품질 보증 및 초기 샘플 검사를 보다 빠르고 정확하게 비용 효율적으로 수행할 수 있게 되었습니다."


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휴스템(Hustem)입니다.

 

지난 포스팅에서 자동차의 뒷범퍼를 3D스캐닝하는

작업에 대한 과정을 소개해 드렸었는데요.

 

이번 포스팅은

레이저 3D스캐너 FreeScan X7을 활용하여

자동차 트렁크의 내부를 3D스캐닝하는

과정을 담은 내용입니다.

 

 

레이저 3D스캐너 FreeScan X7에 대한 자세한 정보는

아래의 링크를 참조해주세요!

 

FreeScan X 시리즈 보러 가기


3D스캐닝을 하기에 앞서 해야 하는

사전 작업이 있습니다.

 

바로 마커 스티커를 부착하는 작업인데요.

 

이 마커는 3D스캐너가 스캔 대상물을 원활하게

데이터 정렬을 해나가며 스캔을 할 수 있도록 도와주며

마커 하나하나가 위치에 대한 정보를 지니게 됩니다.

 

 

 

사진과 같이 이번 스캔 대상물인 트렁크 내부에

마커 스티커를 부착하였습니다.

 

마커 스티커는 일정한 간격이 아닌

무작위로 부착을 해야 하는 것이 포인트입니다!

 

 

 

 

스캐닝을 시작하면 3D스캐너가 레이저를 투사합니다.

 

7개의 레이저 라인들이 교차하여

총 14개의 레이저 라인을 투사합니다.

 

레이저가 닿는 부분이 데이터 취득이 되어 아래와 같이

소프트웨어에 데이터가 표시됩니다.

 

 

 

 

실시간으로 표시되는 데이터를 볼 수 있고,

 

왼쪽에는 3D스캐너와

스캔 대상물과의 거리가 적절한지

확인할 수 있는 거리 표시줄까지 확인이 가능하여

 

손쉬운 3D스캐닝 작업을 할 수 있습니다.

 

 

 

 

결과 데이터의 모습입니다.

 

하늘색이 스캔 데이터이고,

갈색 부분은 데이터의 뒷면입니다.

 

총 작업시간은 40분 정도였으며,

작업 시간의 대부분은 마커 스티커를 뗐다

붙였다 하는 데에 소요가 된 것 같습니다....

 

3D스캐닝을 하는 시간은 얼마 걸리지 않습니다!

대략 10분 걸렸던 것 같아요!

 

 

레이저 3D스캐너 FreeScan X7를 활용하여

지난번에 자동차의 외부인 뒷범퍼에 이어서

이번에는 내부 트렁크를 3D스캐닝 해보았는데요.

 

자동차 내부의 색상이 대부분 검은색인 만큼

광학식 3D스캐너보다는

이렇게 레이저 3D스캐너를 이용하여

스캐닝을 하는 것이 더욱 원활한 작업이 가능합니다.


저희 휴스템은 레이저 3D스캐너를 포함하여

다양한 3D스캐너를 취급하고 있고,

여러 3D솔루션을 다루고 있습니다.

 

관련된 문의 사항이 있다면 언제든지 문의 전화 주세요!

 

 

문의전화 : 02-6262-1027

 

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