Александр Городецкий |

Профессиональный 3D сканер Artec Eva

Суббота, 20 Апр 2013
Устройство Artec Eva предназначается для трехмерного сканирования объектов и может быть использовано в инженерных целях, медицине, архитектуре, автомобилестроении и т.д.
Сканер позволяет создать трехмерную модель объекта с текстурой поверхности для дальнейшей визуализации. Была разработана конструкторская документация, изготовлены несколько промежуточных прототипов. Были изготовлены и аттестованы пресс-формы. Изделие производится серийно.
Eva_Small


Заказчик: Artec Group Inc

Сроки участия в проекте: октябрь 2010 – май 2012 года.

Рис.1
Общий вид изделия

 

Рис.2
Общий вид изделия

 

Участие в проекте:

Идеологом устройства и заказчиком была фирма Artec Group Inc. Их зоной ответственности была оптическая и электронная часть устройства, программное обеспечение. Над дизайном внешнего вида трудился Ильшат Гарипов.

Моими задачами были:  Разработка корпусных элементов изделия для производства литьем под давлением из пластика. Сопряжение несущей конструкции внутренних элементов изделия из алюминия с корпусными деталями. Разработка деталей воздуховода охлаждения лампы вспышки. Подготовка конструкторской документации для серийного производства.

История проекта:

Осенью 2010 года ко мне обратился дизайнер из г. Санкт-Петербург Ильшат Гарипов с просьбой помочь его заказчику из Москвы в решении вопросов по разработке пластикового корпуса. Он отправил мне предварительную дизайнерскую модель изделия и фотографии пластилинового макета для оценки.

Рис.3
Предварительная дизайнерская модель

Рис.4
Фото пластилиновых макетов

Я сразу понял, что проект будет непростым, т.к. геометрия корпуса содержала много изгибов переходов и поднутрений.

Тем не менее, я проявил интерес к этому проекту и дал предварительное согласие.

 

Через некоторое время со мной связались представители Artec Group Inc и я подтвердил свое согласие участвовать в проекте. Мы вкратце обсудили все сложности проекта и выработали некоторые рекомендации по перекомпоновке блока электроники для улучшения технологичности изготовления деталей и сборки изделия.

Заказчик взял небольшой таймаут для того, чтобы переделать эту часть прибора и адаптировать дизайн к реальной начинке.

 

Этот период затянулся на несколько месяцев. Я уже начал забывать об этом проекте и перенес его в разряд несостоявшихся. Однако весной 2011 заказчик вышел на меня с готовностью продолжить работы. После подписания документов началась серьезная подготовка к проекту.

 

Через месяц мы утвердили Техническое Задание и приступили к проектированию. В качестве стимуляции к работе мне было предложено увеличения стоимости работ на 15% в случае, если мы успеем изготовить действующий прототип в начале осени. Я не питал иллюзий по этому поводу, т.к. чувствовал, что этот проект имеет множество подводных камней.

 

На проработку эскизного проекта ушло чуть больше месяца.

 

Изначально предполагалось, что изделие будет полностью производиться в Европе, от отливок пластика и несущих алюминиевых кронштейнов до финальной сборки. Поэтому несколько дней ушло на анализ эскизного проекта пластикового корпуса европейскими фабрикантами.

 

Далее мы приступили к техническому проектированию устройства. На этом этапе было детально проработано соединение всех компонентов в узлы и в общую сборку с учетом технологичности отдельных операций. На этом этапе несколько раз менялись внутренние детали, которые были взаимосвязаны с корпусом. Получился итеративный процесс поиска оптимального решения. В итоге, через 6 недель, был утвержден технический проект. Детали снова были отправлены европейским производителям на оценку.

 

Однако у заказчика уже в то время появились сомнения в адекватности цены за прессформы и пластиковое литьё у европейского производителя. Я предложил попробовать производителей расположенных в Азии. Как и ожидалось, цена там оказалось в несколько раз дешевле, чем в Европе.

 

В то время как я начал подготовку чертежной конструкторской документации, заказчик приступил к изготовлению макета методом быстрого прототипирования по технологии SLS. Макет выявил недоработки в части недостаточной жесткости собранного корпуса и недостаточности охлаждения лампы вспышки. Через непродолжительное время работы лампа перегорала от перегрева. Работы по чертежной документации были временно заморожены.

 

Было принято решение об изменении системы вентиляции. В результате был разработан принципиально новый воздуховод. Так же были добавлены дополнительные точки крепления наружного корпуса для улучшения его механических характеристик. Одновременно, появилось желание разработать световод, для индикации режимов работы сканера на панели управления. Заказчик изготовил и испытал макет воздуховода и световода. Утвердили их конструкцию осенью 2011г. Так же было произведено макетирование корпуса с дополнительными точками крепления, которое показало, что мы добились требуемой жесткости конструкции.

Рис 5. Финальный вид 3D модели.

В начале зимы была утверждена и сдана в работу вся конструкторская документация.

В качестве производителя пластика была выбрана азиатская фабрика, предложенная заказчиком. Далее я выступал лишь в роли консультанта при переговорах заказчика с производителем.

 

Через пару месяцев заказчик получил первые отливки корпусных изделий. В целом работа была неплохой, однако были некоторые моменты, которые требовали доработки. В основном проблемы были вызваны неудачно подобранными режимами литья. Так же были проблемы с держателем кнопки. Он не до конца садился в гнездо и немного вылезал за габариты корпусных деталей. Производитель пообещал устранить этот дефект. Еще были проблемы с недостаточно надежной фиксацией бленд со стеклами. Пришлось вносить корректировки в места их фиксации.

 

Процесс доводки конструкции и пресс-форм занял несколько месяцев, а еще через некоторое время была собрана первая партия изделий в количестве 1000 шт.

 

В настоящее время, сканеры Artec Eva выпускаются серийно и продаются.

 

p.s. Мне было очень приятно сотрудничать с командой профессионалов из  Artec Group Inc. Для людей, с которыми я постоянно общался в рамках этого проекта, я всегда открыт и готов работать в новых направлениях. Надеюсь, что когда-нибудь наши интересы пересекутся еще в какой-нибудь теме и совместными усилиями мы создадим очередной шедевр инженерии…

В марте 2013г. фирма Artec Group Inc презентовала мне один из сканеров Artec Eva. За это я очень благодарен руководству компании и лично Александру Шарапову, который возглавляет отдел разработок. Это, поистине, дорогой подарок, на который я даже и не рассчитывал.

Меня обучили основным приемам пользования прибором и методам обработки отснятого материала. При кажущейся простоте его эксплуатации имеются тонкости, которые можно постичь только с опытом. Первые самостоятельные эксперименты по сканированию и обработке несложных объектов в домашних условиях занимали у меня от полутора до двух часов на каждый. Постепенно время удалось сократить. Однако полный цикл, в среднем, пока отнимает от 40 до 60 минут на один объект.

Безусловно, такой прибор будет полезен любому профессиональному конструктору. Однако, пока есть одна недоработка в поставляемом с этим сканером программном обеспечении — это отсутствие возможности получения на выходе твердотельной модели. Для решения этой задачи приходится устанавливать на компьютер дополнительные приложения, типа Rapidform и тратить какое-то время на дополнительные преобразования полученной полигональной модели в твердотельную. Но я уверен, что это лишь вопрос времени и когда-нибудь программное обеспечение станет более совершенным и сможет выдавать результаты сканирования в твердотельном виде, удобном конструктору.

 

Комментарии закрыты.