Skaner 3D zwiększa precyzję kalibrowanych maszyn

Filetowanie ryb na skalę przemysłową wymaga bardzo zaawansowanych maszyn, które zajmują się całym procesem przetwórczym od momentu pozyskania półproduktu do jego zapakowania. W pełni zautomatyzowania przetwórnia wymaga niezwykle precyzyjnie skalibrowanych maszyn, aby klienci dostali towar najwyższej jakości.

W trakcie procesu filetowania udział biorą wbudowane w maszynę bardzo ostre noże, które dokonują automatycznego oddzielenia części nadających się do spożycia od odpadów. Ogłuszone ryby „wpływają” pod ciśnieniem do środka urządzenia. Wewnątrz następuje trwające ułamek sekundy filetowanie.

Ze względu na szybkość całego procesu i różne kategorie wagowe ryb wchodzących w skład tego samego gatunku, noże muszą zostać precyzyjnie ustawione na kilku ustalonych z góry wysokościach. Zbyt duże odstępy są niedopuszczalne, gdyż doprowadzą do błędnego cięcia i pozostawienia odpadów w mięsie.

W celu zwiększenia precyzyjności maszyny filetującej, SMARTTECH został poproszony o zeskanowanie sześciu łososi norweskich z różnych przedziałów wagowych. Pośród dodatkowych warunków znalazła się potrzeba dokonania pomiaru przy zachowaniu opływowego kształtu ryb, czyli takiego, jaki ryby przyjmują bezpośrednio w wodzie.

Do pomiaru wykorzystano skaner scan3D surface o objętości pomiarowej 400x300mm i dokładności 0,06mm. Oznacza to, że za pomocą pojedynczego skanu można zeskanować powierzchnie równą wymiarom 40 cm na 30cm. Ze względu na brak zapotrzebowania oddania szczegółów powierzchni samego łososia, podjęto decyzję o zastosowaniu urządzenia z detektorem 5Mpix.

Przed przystąpieniem do procesu skanowano, należało dostosować obiekty pod okiem specjalisty z dziedziny rybołówstwa. Ryby na początku zostały podzielone na sześć kategorii wagowych: 2 kg, 3 kg, 4 kg, 7 kg i 8 kg. Potem pozbawione wnętrzności łososie wypełniono materiałem dostosowanym do wypychania zwierząt, aby oddać jak najbliższe rzeczywistości kształty. Wypchane łososie umieszczono następnie na specjalnym stojaku służącym do badania opływowości i pokryto preparatem antyrefleksyjnym.

Ze względu na możliwość automatyzacji procesu, do przeprowadzenia skanowania użyto stolik obrotowy zsynchronizowany bezpośrednio z komputerem sterującym skanerem 3D. scan3D surface wykonywał pomiar co 30 stopni, aby w pełni pokryć całą powierzchnie każdego z obiektów. W trakcie skanowania głowica urządzenia wyświetla proste prążki na obiekcie, które zakrzywiają się względem skanowanego kształtu. Zakrzywione prążki są następnie odczytywane przez detektor zainstalowany w głowicy skanera 3D. Po dokonaniu zaznaczenia, dane są przesyłane do autorskiego oprogramowania, dostarczając wynik pomiaru w postaci chmury mogącej zawierać nawet do 300 milionów punktów o współrzędnych X, Y, Z. Daje to możliwość niezwykle szczegółowego odwzorowania obiektu w postaci modelu 3D.

Po zakończeniu skanowania 3D należy dokonać obróbki trójwymiarowych modeli. Oprogramowanie sterujące umożliwia edycję chmur poprzez usunięcie tzw. szumów, czyli niepotrzebnych części skanów 3D lub zakłóceń wywołanych przez zewnętrzne źródła światła. Na potrzeby badania podjęto decyzję o pozbyciu się luźnych grup punktów mogących zakłócić dalsze analizy. Finalnym efektem pracy w oprogramowaniu jest siatka trójkątów odzwierciedlająca pełną i dokładną geometrię zeskanowanej powierzchni. Na jej podstawie dzięki zastosowaniu oprogramowania Geomagic firmy 3D Systems można w sposób szybki i prosty otrzymać pełną analizę metrologiczną potrzebną do precyzyjnego ustawienia noży.

Opisany przypadek udowodnił, że zastosowanie profesjonalnych skanerów 3D przy kalibracji precyzyjnych maszyn jest jak najbardziej możliwe. Uzyskane za pośrednictwem pomiaru dane były tak dokładne, że przyczyniły się do udoskonalenia całej linii.

Komentowanie jest wyłączone