Digitalizacja kasku i obróbka z SolidWorks w firmie Schutt

Czy chcesz być bezpieczny, czy chcesz być cool?



Zbyt często te opcje wykluczają się wzajemnie, ale nie w przypadku wiodącego producenta ochraniaczy twarzy i głowy.  Trzech na czterech piłkarzy football'u amerykańskiego nosi kaski firmy Schutt - czołowego dostawcy sprzętu sportowego. Firmy: Ion 4D, Schutt AiR XP Pro  i DNA są jedynymi na świecie stosującymi technologię zaawansowanej amortyzacji  z TPU  (termoplastyczny uretan) stosowany u amerykańskiego pilota myśliwca i w hełmach spadochroniarzy. Niedawno firma Schutt zdecydowała się na agresywny "upgrade" całej rodziny kasków i odświerzenie linii. Decyzja ta postawiła szereg wyzwań inżynierii.



Odzyskiwanie skomplikowanych powierzchni z koncepcji 2D

Prawie kuliste, a jadnak zbudowane ze złożonych krzywych w celu optymalizacji bezpieczeństwa, dopasowane, wydajne i efektowne. Dodając do tego złożoność otworów chłodzących dla wygody i zapobiegania udarowi cieplnemu otrzymujemy kask. Drugim wyzwaniem w firmie Schutt były dokumenty techniczne, które zostały uwicznione w statycznych plikach 2D, stanowiąc dużą przeszkodę dla inżynierów by móc skorzystać z wydajności, prędkości i mocy podczas modelowanie 3D z  narzędziami Dassault Systèmes SolidWorks Corporation.

"Potrzebowaliśmy prostej techniki, aby nasze istniejące, starsze projekty w formacie 2D można szybko zaktualizować ", mówi Tony VanHoutin, główny inżynier Schutt. "Nie mogliśmy pójść na kompromis w kwestii precyzji, ponieważ musimy uzyskać doskonałe dopasowanie wszystkie elementy kasku, łącznie ze skorupą, protektorami, elementami ochronnymi twarzy i elementami złącznymi i to wszystko w pełnej gamie rozmiarów przewidzianych dla dzieci i dorosłeych.

Tradycyjne metody przetwarzania produktów o skomplikowanych kształtach w modele 3D przy użyciu  taśmy mierniczej, mikrometru czy suwmiarki  a następnie wprowadzanie wymiarów do arkuszy kalkulacyjnych oraz wpisywaniu tych wymiarów do modeli CAD nie daje dobrego rezultatu. Dokładność wymaga wielu pomiarów, wysokiej zdolności operowania przestrzennego, specjalistycznych eksperty technicznych i wiele godzin pracy pracowników i dużo szczęścia.



Rozwiązanie: Digitalizacja

inżynierowie Schutt ustalili, że cyfrowe skanowanie to najlepsze rozwiązanie. Firma zakupiła w przystępnej  cenie  współrzędnościową maszynę pomiarowę (CMM) oraz digitizer z FARO Technologies do przechwytywania danych powierzchni. Takie rozwiązanie usuwa złożoność ekstrapolacji dyskretnych pomiarów  skomplikowanych kształtów powierzchni. Narzędzia digitalizacji, jednak zwykle tworzą chmury punktów ASCII x, y, z danych geometrycznych. W celu zaimportowania go danych do programów CAD,  przekształca się je do standardowego formatu wymiany informacji  np. IGES. Plik ten jest następnie tłumaczony do oprogramowania CAD - natywnego formatu plików. To tłumaczenie wieloetapowe zbyt często powoduje błędy, które nagromadziły w ciągu kilku konwersjico powoduje uszkodzonia  lub odchylenia zanim staną się one włąściwym modelem CAD.



Wartość native tłumaczenie

Na szczęście, Schutt odkrył ReverseEngineering.com, którego produkt reverse-engineering może z chmury punktów w czasie rzeczywistym przekształcić  je bezpośrednio do rodzimych parametrycznych formatów CAD, w tym przypadku do formatu pliku SolidWorks .*SLDPRT. ReverseEngineering.com stanowi dynamiczną platformę digitalizacji, dokładnie przenosząc punkty, otwarte linie, linie zamknięte, otwarte rowki, zamknięte rowki, okręgi, łuki, prostokąty i inne.

"My po prostu uruchomiamy rysik na "starej"  dokumentacji kasku i okazuje się, że otrzymujemy model w pełni parametryczny w SolidWorks bez żadnego z błędów, kompromisów, lub ograniczenia geometrii wynikającego ze stotsowania  formatu IGES," powiedział VanHoutin. Gdy model jest wczytany w SolidWorks, zespół VanHoutin's może zmienić, aktualizować i opracowywać projekty z łatwością. "Co by potrwało kilka tygodni z Excelem, tłumaczeniem IGES i naprawą plików, obecnie trwa to kilka minut z  digitizerem 3D CMM, ReverseEngineering.com i SolidWorks" - mówi VanHoutin.

Schutt używa SolidWorks jako narzędzia CAD ze względu na połączenie cech: łatwość obsługi i wydajność. Intuicyjnie obsługuje wszystkie powierzchnie i ułatwia zespołowi VanHoutin poprawę kolejnej generacji kasków "SolidWorks jest przyjazny dla użytkownika, dodatkowo jest tańszy do konkurencji oferującej programy  do pracy ze skomplikowanymi powierzchniami" - powiedział VanHoutin. "Obsługuje on wszystkie złożone powierzchnie. Nie ma nic, czego nie mogę z tym zrobić."

SolidWorks Certified Gold Product, oprogramowanie ReverseEngineering.com jest zintegrowane bezpośrednio z SolidWorks, utworzenie jednego okna skonsolidowanego środowiska zapewnia pełny dostęp do obydwu narzędzi.

Oprócz konwersji starych wzorów na modele 3D, zespół może pokazać jednorazowo niestandardowe wzory, takie jak kask zrobiony na okazję Super Bowl dla rozgrywającego Eli Manning'a.

Schutt również korzysta z oprogramowania ReverseEngineering.com  w ocenie projektów. Gdy inżynierowie Schutt otrzymują kask lub ochraniacz twarzy w nowej formie. Schutt unika tygodni niezbędnych na przerobienie i przeprojektowanie oraz oszczędza tysiące dolarów potencjalnych koszów.

"Jesteśmy w stanie skrócić czas, zmniejszyć koszty i ryzyko na każdym kroku", wyjaśnia VanHoutin. "Z ReverseEngineering.com w połączeniu z  oprogramowaniem SolidWorks, możemy przechwytywać dane szybko, jesteśmy w stanie uniknikać błędów powstałych podczas translacji możliwie jak najwcześniej, wiemy że to co robimy jest rzeczywiście tym, co stworzyliśmy. To dobrze dla naszej firmy i co najważniejsze, dobre dla naszych sportowców. "



Podsumowanie: