Rola technologii skanowania 3D w zaawansowanych systemach kontroli jakości

• Strona główna
• Artykuły
• Rola technologii skanowania 3D w zaawansowanych systemach kontroli jakości

2025-10-14  / Autor: Klaudia Kubieniec

Wyzwania jakościowe we współczesnym przemyśle
Współczesne środowisko produkcyjne wymaga coraz większej efektywności przy jednoczesnym zachowaniu rygorystycznych standardów jakości produktów. Koncepcja Przemysłu 4.0 odpowiada na te wyzwania poprzez integrację technologii cyfrowych i systemów cyberfizycznych w ekosystemie produkcyjnym. Kluczową rolę w tej transformacji odgrywają narzędzia umożliwiające pozyskiwanie danych w czasie rzeczywistym, szybką adaptację oraz minimalną interwencję człowieka w zadaniach powtarzalnych lub skomplikowanych.

W tym kontekście technologie skanowania 3D odgrywają kluczową rolę, umożliwiając wysokoprecyzyjne, bezkontaktowe i w pełni cyfrowe rozwiązania pomiarowe. Systemy te dostarczają dokładnych danych wymiarowych nawet w przypadku skomplikowanych geometrii, co pozwala na szybsze i bardziej niezawodne procesy kontroli jakości.

Systemy dostosowane do warunków przemysłowych
Zaawansowane systemy skanowania 3D mogą być dostosowane do specyficznych wymagań aplikacyjnych. Kluczowe czynniki uwzględniane przy projektowaniu systemu obejmują:

• dokładność i rozdzielczość pomiaru,
• wymagany czas cyklu,
• warunki środowiskowe (np. temperatura, wilgotność, oświetlenie, drgania, pył),
• możliwości integracji z liniami produkcyjnymi.

Uwzględnienie tych elementów umożliwia opracowanie systemów pomiarowych, które współpracują z innymi segmentami linii produkcyjnej w sposób płynny i zintegrowany, zapewniając wydajną i zsynchronizowaną kontrolę bez zakłócania procesu produkcyjnego.

Platformy pomiarowe z wieloma skanerami
Aby uchwycić pełną i szczegółową geometrię złożonych obiektów, często stosuje się konfiguracje z wieloma skanerami. Systemy te wykorzystują dwa lub więcej skanerów 3D działających na jednej platformie pomiarowej, umożliwiając sekwencyjne lub równoległe skanowanie pod różnymi kątami. Dane z każdego skanera są automatycznie wyrównywane i łączone w pojedynczy, wysokorozdzielczy model 3D.

Każda platforma jest dostosowywana do konkretnych przypadków użycia, z możliwością regulacji parametrów takich jak objętość pomiarowa, rozdzielczość, dokładność czy gęstość próbkowania. W obszarach trudno dostępnych przy użyciu samych metod optycznych można zintegrować kontakty optyczne, których pomiary są łączone z danymi skanowania w celu zwiększenia kompletności danych.

Odpowiednio skonfigurowane systemy mogą działać w pełni lub półautomatycznie, minimalizując potrzebę zaangażowania operatora i zapewniając powtarzalne, wysokiej jakości wyniki.

Automatyczna analiza i raportowanie
Systemy skanowania 3D wspierają automatyczne porównanie zmierzonych części z modelami referencyjnymi, zazwyczaj w formacie CAD. Pozwala to na:

• oceny typu Go/No-Go (OK/NOK),
• analizę odchyłek wymiarowych,
• automatyczne generowanie raportów inspekcyjnych.

Dane pomiarowe mogą być archiwizowane i wykorzystywane do celów śledzenia, audytu jakości oraz zgodności z normami przemysłowymi. Oprogramowanie współpracujące z systemami skanowania oferuje funkcje zbliżone do wirtualnych maszyn współrzędnościowych (CMM), przy jednoczesnym zwiększeniu elastyczności i skróceniu czasu cyklu.

Technologia światła strukturalnego zapewnia doskonałą powtarzalność i wysoką jakość odwzorowania powierzchni, co czyni ją odpowiednią do zastosowań wymagających precyzji i niezawodności.

Zautomatyzowane stanowiska skanowania
Aby jeszcze bardziej wspierać kontrolę inline, rozwijane są zautomatyzowane stanowiska skanowania. Systemy te integrują skaner 3D z jednostkami pozycjonującymi liniowo i stołami obrotowymi, umożliwiając w pełni automatyczne skanowanie z wielu pozycji i kątów. Funkcje autokalibracji zapewniają utrzymanie spójności pomiarów w czasie.

Takie rozwiązania są idealne do seryjnej kontroli powtarzalnych komponentów, gdzie skanowanie i generowanie raportów musi odbywać się ciągle, przy minimalnym nadzorze człowieka.

Integracja z robotami i cobotami
Znaczący postęp w automatyzacji kontroli jakości to integracja skanowania 3D z robotami przemysłowymi i robotami współpracującymi (cobotami). Rozwiązania te umożliwiają w pełni zautomatyzowaną kontrolę bez udziału operatora, korekcję trajektorii ramienia robota na podstawie artefaktów kalibracyjnych w polu skanera, a także wykorzystanie cobotów do przenoszenia części w obszar widzenia skanera.

Taki poziom automatyzacji wspiera wysoką wydajność i precyzję kontroli jakości nawet w złożonych lub dynamicznych środowiskach produkcyjnych.

Skanowanie 3D jako fundament Przemysłu 4.0
Skanowanie 3D jest w pełni zgodne z celami czwartej rewolucji przemysłowej. Możliwość zbierania, analizowania i archiwizowania danych wymiarowych na różnych etapach produkcji wspiera kluczowe procesy jakościowe, takie jak podejmowanie decyzji w czasie rzeczywistym, analiza przyczyn źródłowych, optymalizacja procesów, pełne śledzenie wyprodukowanych części.

Jest to szczególnie istotne w branżach, w których bezpieczeństwo i zgodność z normami są kluczowe, takich jak motoryzacja, lotnictwo, obronność czy przemysł medyczny.

Integracja systemów pomiarowych bezpośrednio w środowisku produkcyjnym pozwala producentom przejść od reaktywnego do predykcyjnego i adaptacyjnego modelu zapewnienia jakości.

Podsumowanie
Skanowanie 3D staje się fundamentem nowoczesnych systemów kontroli jakości. Umożliwia precyzyjny, powtarzalny i w pełni cyfrowy pomiar komponentów, wspierając automatyzację, śledzenie i inteligentne zarządzanie danymi. W miarę jak systemy produkcyjne stają się coraz bardziej złożone i oparte na danych, technologia skanowania 3D zapewnia skalowalne i niezawodne rozwiązanie do sprostania wyzwaniom Przemysłu 4.0.

Klaudia Kubieniec

Autorka reprezentuje firmę evixScan 3D, która specjalizuje się w tworzeniu zarówno sprzętu, jak i oprogramowania do skanowania 3D, oferując rozwiązania znane z szybkości i precyzji.

technologia3DskanowaniePrzemysł 4.0