Software Universale per la metrologia tridimensionale, il - duwe-3d

Duwe-3d AG (France)
Duwe-3d AG
5 rue des Frères Lumière Peter-Dornier-Straße 9
InnovMetric Software Inc.
78370 Plaisir, France
88131 Lindau (B), Germany
Québec, Canada
[email protected]
T +49 (0)8382 27590-0
www.duwe-3d.eu
F +49 (0)8382 27590-29
www.innovmetric.com
[email protected]
Detroit, USA
www.duwe-3d.de
Los Angeles, USA
Salisbury (North Carolina), USA
Shanghai, China
Pune, Indien
PolyWorks® è un marchio registrato di InnovMetric Software Inc.,
Québec, Kanada. www.innovmetric.com
Software Universale per la
metrologia tridimensionale,
il reverse engineering
e il rilievo
Che cos’è PolyWorks®?
PolyWorks è la piattaforma software universale nella metrologia 3d per
gestire e analizzare set di dati tridimensionali
Il futuro della metrologia dipende
dall’acquisizione completa delle superfici e
da un alto grado di precisione.
In aggiunta alle misurazioni di singoli punti,
PolyWorks offre la possibilità di analizzare
e collaudare completi modelli superficiali. Questo include l’intero processo,
dall’acquisizione della nuvola di punti
all’analizzare i dati e le superfici. Come
piattaforma universale PolyWorks integra
un’ampia gamma di strumenti di scansione
ottici e a contatto. Nel design, nel controllo
qualità o nel rilievo : le possibili applicazioni
del software in abbinamento con dispositivi di misurazioni 3D sono praticamente
illimitate.
02
PolyWorks è stato sviluppato dalla InnovMetric Inc., compagnia Canadese. Grazie
al processo di sviluppo orientato a dare
soluzioni a tutti i clienti, negli ultimi 15 anni
PolyWorks è stato adottato in tutti i tipi
di industrie. Nel settore automobilistico e
aeronautico PolyWorks, tra i software che
gestiscono nuvole di punti, è diventato la
soluzione universale in tutto il mondo.
La Duwe-3d, partner europeo della InnovMetric Inc., supporta i numerosi utilizzatori
e costruttori di sensori in tutta Europa.
Offre, insieme a PolyWorks, consulenza sull’introduzione di nuovi metodi di
misurazione, fornisce corsi di formazione
personalizzati e supporto tecnico altamente
specializzato.
PolyWorks supporta interfacce dirette con tutti gli
strumenti di scansione a contatto e ottici.
Pianificazione e
specifiche delle misure
R 30
Risultato e Report
delle misurazioni
03
04
Le gamma di possibilità di utilizzo di PolyWorks in
abbinamento con i moderni strumenti di scansione
tridimensionale è praticamente illimitato.
05
Misurazioni in
tre dimensioni
Scansionando le superfici con strumenti che generano nuvole di punti
ad alta densità, si può acquisire e salvare virtualmente la forma geometrica completa di un particolare.
D 29,7
y
Basandosi su un set di dati PolyWorks può
eseguire ogni tipo di misurazione : non
distruttiva e ripetibile. Il software estrae
dalla nuvola di punti forme geometriche
regolari come cerchi, linee, piani e cilindri
e ne calcola le principali dimensioni come
lunghezza, larghezza, altezza e angolo.
Gli elementi possono essere anche misurati direttamente con l’aiuto di tastatori
manuali.
Utilizzando le entità esistenti, PolyWorks ti
permette di creare nuove figure geometriche
mettendole in relazione con altri elementi.
Questo crea nuove entità misurabili per la
verifica dimensionale.
Posizionamento interattivo
Anche il posizionamento fisico dei
componenti può essere effettuato con
l’aiuto di PolyWorks. Durante l’esecuzione
della funzione “ costruisci e ispeziona “ la
distanza tridimensionale del particolare
rispetto al suo corretto posizionamento è
calcolata in tempo reale. La deviazione può
essere quindi visualizzata graficamente
o numericamente. In abbinamento con
strumenti di misura che acquisiscono
singoli punti, come ad esempio i Laser
Trackers, PolyWorks ti permetterà ad
esempio di posizionare in modo preciso
le macchine e le strutture in un hangar
di assemblaggio.
Assemblaggio virtuale
PolyWorks può velocemente analizzare
la precisione di accoppiamento dei
componenti di un gruppo assemblato.
A questo scopo il software allinea i dati
tridimensionali e simula la possibilità di
assemblare i componenti tra di loro prima
di farlo fisicamente.
z
Gli strumenti di valutazione in PolyWorks sono :
•Analisi delle collisioni
•Analisi delle intersezioni
•Analisi della distanza tra i differenti
componenti
x
06
07
Allineamento
Comparazione
Al fine di confrontare tra di loro i dati tridimensionali acquisiti, bisogna
allinearli e trasferirli in un sistema di coordinate comune.
PolyWorks ti permette di confrontare i dati misurati tra di loro o rispetto
modelli Cad di riferimento.
Il risultato della comparazione è
strettamente legato al metodo di
allineamento scelto.
PolyWorks supporta svariati tipi e tecniche
differenti di allineamento, e così si adatta
alle richieste della tua misurazione.
Tutti i metodi di allineamento supportati
possono essere ancora più specifici
utilizzando vincoli supplementari.
RPS1 Hxy Fz
• Allineamento Best-Fit
PolyWorks calcola l’adattamento con la
più piccola deviazione totale
( per difetto ). Se richiesto si possono
considerare zone di tolleranza.
•Allineamento 3-2-1
Graduale riduzione dei gradi di libertà
allineando figure geometriche come piani,
vettori e punti
•Allineamento basato su specifici punti di
riferimento ( RPS ), comune nel collaudo
di lamiere
•Allineamento tramite Datum di
riferimento secondo le specifiche GD&T
( DIN ISO 1101 e ASME Y14-5M )
•Ottimizzazione dell’allineamento per i
Giochi di Profilo
•Allineamenti variabili utilizzando n-coppie
di punti
•Allineamenti manuali
Il risultato del confronto tra le superfici
può, ad esempio, essere visualizzato grazie
a mappe di colore personalizzate, che
permettono di identificare le deviazioni
con un semplice sguardo. L’analisi può
essere effettuata specificando differenti
tolleranze per le diverse zone di superficie.
Per un’analisi approfondita PolyWorks
compara inoltre coppie di punti o analizza in
dettaglio un’intera sezione.
Inoltre PolyWorks ti permette di paragonare
ogni genere di figure geometriche
come cerchi, cilindri o piani rispetto
ai nominali. Le geometrie misurate
sono automaticamente assegnate alle
corrispondenti geometrie presenti nel Cad e
valutate in tutte le dimensioni rilevanti.
RPS2 Hy
RPS4 Fz
RPS3 Fz
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09
Tolleranze geometriche
GD&T
Analisi del processo
statistico
Le specifiche tolleranze nel disegno tecnico sono sostituite sempre più
spesso dai moderni standard delle GD&T.
PolyWorks offre al proprio interno la possibilità dell’analisi statistica del
processo ( SPC ) per analizzare rapidamente i casi di scansioni multiple
di un particolare o di un prodotto.
I simboli del linguaggio GD&T descrivono in
dettaglio le proprietà funzionali e dimensionali dei particolari e degli assemblati.
PolyWorks/Inspector contiene un completo insieme di strumenti di analisi per le
dimensioni e le tolleranze geometriche. In
collaborazione con la Multi Metrics Inc., la
tecnologia SmartGD&T è stata notevolmen.01
te potenziata. Questo permette la perfetta
codifica e la decodifica delle descrizioni delle tolleranze GD&T secondo lo standard ISO
1101 e ASME Y 14.5M direttamente all’interno
di PolyWorks.
PolyWorks permette di :
•Creare e valutare un Datum tra punti,
linee e piani
•Considerare le condizioni di massimo e
minimo materiale
•Estrarre automaticamente le features
correlate tra loro
•Analizzare le tolleranze di profilo di
una superfice
•Creare allineamenti basati sui Datum
Durante i collaudi multipli di un pezzo, i dati
di misurazioni di un particolare prodotto in
serie possono facilmente essere paragonati
tra di loro o rispetto al CAD. I parametri
statistici, come ad esempio la differenza
tra nuvole di punti o tra meshes poligonali,
possono essere visualizzati tramite una
mappa di colore che ne rappresenta le deviazioni. In PolyWorks questa visualizzazione
tridimensionale colorata è particolarmente
adatta per il controllo e l’ottimizzazione del
processo di produzione perché monitorizza
le variazioni della qualità della produzione.
Gamma di funzioni:
•Importazione di misurazioni singole
•Analisi statistica dei punti di volume,
delle sezioni, delle figure geometriche, delle
distanze e di altri tipi di misurazioni come
ad esempio l’analisi dei giochi di profilo
•Generazione di una mesh poligonale
media basata su tutte le scansioni
effettuate ( golden template )
•Rappresentazione con la mappa colorata
dell’errore massimo e di quello medio, della
deviazione standard e dell’errore di
rotondità ( RMS )
•Calcolo del rapporto ­della capacità di
processo ( CP e CPK )
•Funzioni di analisi e di report
dell’andamento del processo
ø .05
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11
Analisi dei Giochi di
Profilo
Profili alari, pale e
calibri radiali
Dove i particolari si accoppiano in modo funzionale l’analisi dettagliata
dei giochi di profilo è della massima importanza.
Ali di aeroplani, pale di turbine, eliche delle navi, turbine eoliche e altri
componenti idro e aerodinamici sono descritti da un profilo caratteristico.
Nell’industria automobilistica lo spazio
che esiste tra la portiera e la fiancata, per
esempio, è determinato dalla fenditura,
detta distanza, e dalla continuità, detta
offset. Fenditure strette ottimizzano le
caratteristiche aerodinamiche di un veicolo,
riducono i rumori e attestano l’alta qualità
del prodotto.
Tradizionalmente i giochi di profilo erano
misurati con semplici calibri meccanici e
analizzati localmente. Grazie ai sistemi
di scansione ottica si può generare in
PolyWorks il profilo completo di una
fenditura. Questo ti permette di analizzare
i giochi di profilo in differenti posizioni
simultaneamente.
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Gamma di funzioni
•Determinazione delle distanze, dei raggi
e dei punti estremi del raggio
•Classificazione del raggio di curvatura
•Personalizzazione in base a modelli
predefiniti
•Valutazione di altri elementi distintivi
del disegno e di linee caratteristiche
( come ad esempio le linee tornado )
PolyWorks utilizza sezioni liberamente definibili per determinare i parametri geometrici
che descrivono e valutano questi profili.
•Estrazione di : “ Camber line ”, “ Stagger
line ”, “ Leading ”, e “ Trailing edge ”
•Estrazione di molti altri parametri e
raggi rilevanti
•Sviluppo di speciali richieste di
allineamento per profili aerodinamici
•Rappresentazione 2D avanzata dei
risultati
•Possibilità di automazione di
misurazioni ripetitive
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Report
Progetti di collaudo
personalizzati
PolyWorks ti permette di creare facilmente report di misura efficaci per
visualizzare i tuoi dati.
Il software D3D++ permette agli operatori di importare i loro progetti di
collaudo personalizzati in PolyWorks.
Tabelle dei risultati, testi descrittivi e
screenshots 3d possono essere combinati
e organizzati liberamente. C’è anche la
possibilità di creare modelli di report
personalizzati e di riutilizzarli per report
successivi. Tutti i report creati sono connessi
con il rispettivo progetto e possono essere
facilmente aggiornati quando si creano
nuovi risultati di misurazione.
In molte aziende, le caratteristiche relative
alla qualità, le istruzioni di misurazione
e i valori nominali definiti dal reparto di
progettazione sono salvati in differenti
formati specifici per ogni azienda. Questi
valori nominali posso essere importati da
PolyWorks con l’aiuto di D3D++, applicazione indipendente del software sviluppata da
Duwe-3D. Le geometrie misurate possono
essere riesportate attraverso D3D++ al database dell’azienda nel suo formato specifico.
Questo facilita l’automazione del processo
di collaudo nel rispetto delle specifiche che
il dipartimento di progettazione ha imposto.
Questo è particolarmente comodo per
progetti di misurazioni ripetitive poiché
il report deve essere creato per il primo
particolare e poi si aggiorna ad ogni
misurazione successiva.
I report possono essere esportati totalmente
o parzialmente in PDF e in molti altri formati
( HTML – MS Office – Text etc.. ).
Per la visualizzazione di un progetto di
misurazione esiste anche un Visualizzatore
3D PolyWorks gratuito che ti permette di
condividere i risultati delle misurazioni con i
colleghi o con i clienti.
1
Importazione del formato specifico dell’azienda
CIR,circle_top_1,25.4,25.4,0,0,0,-1,,9.53,,,,,INNER,TG01,200,0.75,0
CIR,circle_top_2,25.4,50.8,0,0,0,-1,,25.4,,,,,INNER,TG01,200,0.75,0
CIR,circle_top_3,44.45,76.2,0,0,0,-1,,7,,,,,INNER,TG01,200,0.75,0
SLT,slot_vertical,25.4,106.362,0,0,0,-1,ROUND,9.525,28.575,0,1,0,INNER,STD1,0,0.88,0
SLT,rectangle_top_square,68.604,101.6,3.157,0.243,0,-0.97,FLAT,12,12,0,1,0,INNER,STD1,0,0.88,0
SLT,rectangle_top,96.573,97,2.551,-0.243,0,-0.97,FLAT,12,30,0,1,0,INNER,STD1,0,0.88,0
2
++
D3D
3
Oggetti nominali
5
Oggetti misurati e nominali
4
6
Esportazione nel formato specifico dell’azienda
OUTPUT/F(circle_top_1_),T(circle_top_1__X),T(circle_top_1__Y),T(circle_top_1__Z)
F(circle_top_1_)=FEAT/CIRCLE,INNER,CART,25.4,25.4,0,0,0,-1,9.53
T(circle_top_1__X)=TOL/CORTOL,XAXIS,-0.1,0.1
T(circle_top_1__Y)=TOL/CORTOL,YAXIS,-0.1,0.1
T(circle_top_1__Z)=TOL/CORTOL,ZAXIS,-0.1,0.1
OUTPUT/FA(circle_top_1_),T(circle_top_1__X),T(circle_top_1__Y),T(circle_top_1__Z)
FA(circle_top_1_)=FEAT/CIRCLE,INNER,CART,25.387,25.415,-0.083,0,-0.004,-0.987,9.541
T(circle_top_1__X)=TOL/CORTOL,XAXIS,0.013,INTOL
T(circle_top_1__Y)=TOL/CORTOL,YAXIS,-0.015,INTOL
T(circle_top_1__Z)=TOL/CORTOL,ZAXIS,-0.083,INTOL
14
15
16
Dalle nuvole di punti alle
meshes poligonali
Meshes poligonali :
Lisciatura e filtraggio
Con l’aiuto di strumenti di scansione ottici, i modelli o i particolari possono essere scansionati come nuvole di punti per svariate applicazioni
come ad esempio il design, la costruzione di stampi e di attrezzature.
PolyWorks offre un’ampia gamma di funzioni personalizzabili e flessibili
che permettono di gestire e ottimizzare le superfici di modelli poligonali
esistenti.
Allo scopo di poter utilizzare i dati ottenuti
dalla scansione per la visualizzazione, la
simulazione, la prototipazione rapida e la
fresatura, queste nuvole di punti devono
essere convertite in modelli poligonali.
PolyWorks supporta l’intero processo di
acquisizione e di trattamento dei dati,
passando attraverso numerosi strumenti di
elaborazione. Il software permette di creare
meshes poligonali unendo i singoli punti di
Il software offre la possibilità di ridurre il
numero dei triangoli in base alla tolleranza
al fine di ridurre la dimensione dei files e
accelerare il passo successivo del processo. Si possono anche combinare e unire
più meshes in una sola. Con PolyWorks è
altrettanto semplice e veloce convertire in
mesh stagne file Cad importati. Inoltre la
struttura dei triangoli può essere ottimizzata e le meshes poligonali possono essere
lisciate e filtrate come si vuole.
una scansione. Questo processo è chiamato
triangolazione. In questo modo si crea una
singola superfice virtuale dell’oggetto. PolyWorks prova a generare meshes triangolari
con una struttura esagonale ogni volta che
è possibile. La mesh che viene creata può
essere salvata in formato STL per un ulteriore
utilizzo.
•Allineamento best-fit delle scansioni e ottimizzazione della sovrapposizione delle
nuvole di punti
•Riduzione del rumore e della nuvola
di punti
•Creazione rapida delle meshes poligonali
con una risoluzione e un’accuratezza gestibili, anche con un’enorme mole di dati
•Effettuare simulazioni aerodinamiche (CFD)
•Prototipazione rapida
•Visualizzazione
PolyWorks ti permette di modificare la
dimensione e la struttura della mesh poligonale per :
• Fresare ad alta velocità
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Modellazione Avanzata
Reverse Engineering
le possibilità di gestire le meshes in PolyWorks sono praticamente
illimitate.
le meshes poligonali nei software cad non possono essere usate direttamente per costruzione e design poichè mancano di informazioni parametriche.
Quindi è necessario un ulteriore passaggio al fine di poter utilizzare set di
dati nelle moderne applicazioni CAD.
Ogni volta che hai bisogno di correggere
la struttura delle meshes, chiudere i buchi
con uno dei numerosi algoritmi di calcolo
o ricostruire completamente specifiche
zone, PolyWorks ti offre metodi automatici
o interattivi che ti permettono di farlo. Dal
far passare curve sul modello poligonale al
PolyWorks può trasformare un modello
poligonale in geometrie regolari e superfici libere. Utilizzando una rete di curve
spline, vengono fatte passare delle patch
Nurbs direttamente sul modello poligonale.
L’adattamento delle superfici può essere
variato per compensare l’imprecisione
locale nel dato originale. Le superfici NURBS
adattate possono essere esportate come un
modello CAD. Inoltre PolyWorks permette
di aggiornare e correggere un modello Cad
esistente.
trimmare e ricostruire i bordi. PolyWorks
riconosce gli angoli tondi e le feature lines
dei particolari automaticamente e li ricostruisce con angoli a spigolo vivo. Le forme
geometriche come i cilindri o i cerchi,
possono essere fatti passare sui modelli
poligonali e le superfici possono essere
modellate liberamente. Con le operazioni
booleane è possibile inoltre unire ed
intersecare modelli poligonali esistenti.
Altre caratteristiche :
•Estrazione di curve e di linee
caratteristiche
•Modifica ed ottimizzazione delle curve
•Funzionalità di morphing per aggiornare modelli Cad esistenti
•Creazione di strutture regolari con meshes
“ quadrangolari “ da meshes triangolari esistenti, ad esempio per la simulazione FEM ( NASTRAN-Format )
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• Supporto per la continuità tra le superfici G1 e G2.
•Esportazione al sistema Cad in formato IGES e STEP.
19
Schema Parametrico
I nostri clienti :
ABB
Airbus
Per tutti i particolari che sono composti da primitive, può essere utile
approcciare un reverse engineering di tipo parametrico.
PolyWorks ti permette di estrarre geometrie e curve spline dai modelli poligonali
utilizzando sezioni e descrivendole in modo
parametrico. Anche i vincoli sulle relazioni tra gli oggetti come il parallelismo o la
perpendicolarità possono essere definiti in
PolyWorks. Gli schemi estratti e le sagome
parametriche possono essere facilmente
elaborati con software Cad professionali che
accelerano il reverse engineering del modello Cad originale.
Lo schematizzatore parametrico supporta :
•Estrazione parametrica di archi, linee,
cerchi e entità spline
•Creazione e modifica automatica ed
interattiva di entità geometriche
•Vincoli di relazione tra entità ( orizzon talità, verticalità, tangenza, perpendico larità )
•Vincoli dimensionali tra entità geome triche
•Esportazione in formato IGES, STEP
e SolidWorks
Audi
BASF
Precisione – E’ ciò che mettiamo in tutto ciò che facciamo.
Il centro della nostra attività è la distribuzione e l’assistenza
tecnica di PolyWorks, che significa fornire ai nostri clienti
soluzioni personalizzate e strategie di misurazione.
Non importa in quale settore vogliate utilizzare PolyWorks :
Grazie alla sua rivoluzionaria tecnologia le applicazioni del
software sono praticamente illimitate. PolyWorks è sempre
la migliore scelta per la gestione ed il collaudo 3D.
Siamo lieti che i nostri clienti pensino la stessa cosa.
Benteler
BMW
Bosch
Continental
Daimler
DLR
Eurocopter
Ferrari
Fiat
Ford
GM / Opel
Hella
Honda
Kässbohrer Pistenbully
Liebherr
Magna
Miele
MTU
Palfinger
Porsche
PSA Peugeot-Citroën
Renault
Rolls-Royce
Seat
Siemens Windpower
Stihl
Toro Rosso
Toyota
Volkswagen
u. v. m.
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