Keski-Pohjanmaan ammattiopisto on hankkinut tasokkaan CreaForm HandyScan 3D Black Elite -skannerin, jota käytetään opetuksen lisäksi alueen yritysten palveluun, mittauksen ja käänteismallintamisen tarpeissa.

– Viime keväänä hankitulla 3D-skannerilla pystytään mittaamaan kappaleen muodot hyvin tarkasti ja kerätyt mittausparametrit tallentuvat tietokoneelle kolmioverkkona, kone- ja tuotantotekniikan opettaja Stefan Rönnkvist kertoo.

3D-skanneria voidaan käyttää sekä laadunvarmistukseen että käänteismallinnukseen. 3D-skannerilla voidaan siis tehdä myös käänteistä suunnittelua tuotteesta CAD-kuvaksi.

– Skannattaville kappaleille ei ole rajoituksia koon suhteen, mutta käytännössä tämä soveltuu henkilöautoa pienemmille kappaleille, Rönnkvist toteaa.

Kpedu on jo ehtinyt tekemään uudella skannerilla ensimmäisen yritystoimeksiannon, jonka puitteissa 3D-skannattiin yrityksen esivalmiste. Esivalmistetta verrattiin kahteen eri CAD-malliin, jonka kautta saatiin selville, oliko esivalmiste kuvien mukainen ja oliko siinä riittävät työvarat koneistukseen.

Vahvaa 3D-mittausosaamista yrityksille

Ennen kone- ja tuotantotekniikan opettajaksi tuloaan Heikki Luoma tarjosi 3D-mittauksia ja mallinnuksia yrityksille ympäri Suomen.

– Olen tehnyt noin 10 vuoden ajan 3D-mittaus ja -skannauspalvelua ympäri Suomen. Periaatteessa tein tätä samaa asiaa kuin nykyiselläkin laitteistolla ja toimintamallilla, mutta nyt keskitytään lähialueen yrityksiin, Luoma toteaa.

Rönnkvist lisää, että 3D-mittauspalvelulla palvellaan lähialueiden yritysten lisäksi myöskin opetusta.

– Meillä opetetaan CAD-suunnittelua, CAM-ohjelmointia sekä 3D-tulostamista, joiden opiskelussa tätä 3D-skanneria voidaan hyödyntää. Meiltä valmistuu koneistajia ja suunnitteluassistentteja, jotka osaavat käyttää näitä laitteistoja ja ohjelmistoja.

Keski-Pohjanmaan ammattiopiston teknisen suunnittelun perustutkinnossa on mm. osatoteutus “3D-skannaus ja pistepilvien hyödyntäminen”.

– Teknisen suunnittelun osalta 3D-skanneri palvelee yritysyhteistyötä erityisen hyvin, koska sitä kautta saamme opiskelijoille paljon helpommin työharjoittelupaikkoja. Samalla voimme myös hieman laskuttaa yrityksiä ja samalla yritykset voivat päätellä, että onko heillä tarvetta investoida tällaiseen laitteeseen vai ostavatko he palvelun meiltä, teknisen suunnittelun opettaja Mikko Pesonen toteaa.

Myös kone- ja tuotantotekniikan perustutkintoon kuuluvat konepajamittaukset sekä 3D-valmistusmenetelmien käyttö.

– Palvelutoimintaan liittyen, meillä on Kpedun omistama osakeyhtiö, Osuva Koulutus, jonka kautta tätä palveluliiketoimintaa voidaan toteuttaa, kone- ja tuotantotekniikan opettaja Juho Ojala mainitsee.

Ainakin alkuvaiheessa yrityksille tarjottavista 3D-skannauksista huolehtii Rönnkvistin mukaan opetushenkilöstö, mutta myöhemmässä vaiheessa opiskelijoitakin otetaan mielellään mukaan.

– Ainakaan alkuvaiheessa skannauslaitetta ei ole tarkoitus vuokrata, vaan käymme tekemässä 3D-skannauksen. Käytännössä mittauksen tekee opettaja ja skannauksen kautta tietokoneelle saatavaa aineistoa, eli pistepilveä, käsittelee se opiskelija, joka on sillä hetkellä kyseisessä yrityksessä töissä. Jos yrityksestä ei löydy osaamista tai siihen ei ole aikaa, voimme tarjota skannatun aineiston jälkikäsittelyä täällä meidän oppilaitoksella, Pesonen toteaa.

3D-skannerin kautta on siis tarkoitus lisätä Keski-Pohjanmaan alueen yritysten osaamista sekä luoda kontakteja alueen yrityksiin. Tärkeimpänä skannerin käyttötarkoituksena on kuitenkin toimia opetuksen apuvälineenä.

3D-skannaus on monipuolinen työkalu

Rönnkvist kertoo, että 3D-skannaus soveltuu erityisen hyvin hankalasti mitattavien tuotteiden laadunvarmistukseen, joiden toleranssia on perinteisin menetelmin hankala todentaa. Siihen tarvitaan joko 3D-mittakonetta tai 3D-skanneria.

– Datan käsittely, johon kuuluu tietojen sovittaminen CAD-mallin kanssa samaan koordinaatistoon ja raporttien laatiminen, on yli puolet työstä. Skannaaminen on vain pieni palanen tästä kokonaisuudesta. Meiltä löytyy ohjelmistot 3D-mittauksen ja raportointiin, käänteinen suunnittelu on vielä työn alla.

Pesonen mainitsee, että jatkossa on tarkoitus tarjota myös käänteismallintamisen palveluita yrityksille.

– Käänteismallintamiselle on ollut selkeästi kysyntää teknisen suunnittelun perustutkinnon opiskelijoiden työharjoitteluissa. Erilaisista kappaleista tarvitaan CAD-malleja, että niihin voidaan tehdä muutoksia ja jatkojalostaa kappaleita edelleen.

Luoma lisää, että Keski-Pohjanmaan ammattiopistolla on myös helposti liikuteltava käsivarsimallinen Faro-skanneri, jolla on mahdollista tehdä mittauksia tuotantolinjastoilla tuotantoa pysäyttämättä.

– Lähdemme mielellämme esittelemään skannereita, jos yritys on kiinnostunut hankkimaan sellaisen, Ojala toteaa.

Luoma lisää, että Kpedulla on myös koulutustarjontaa 3D-skannauslaitteistojen käyttöön liittyen.

Keski-Pohjanmaan ammattiopiston 3D-skannerilaitteistoa ja ohjelmistoa vastaavat kokonaisuudet ovat hintavia, vaikkakin markkinoilla on paljon eri hintaisia ja erilaisilla tarkkuuksilla varustettuja laitteistoja.

– Meidän 3D-skanneri on CreaForm HandyScan 3D Black Elite, Rönnkvist kertoo.

Käytännössä 3D-skannaus suoritetaan niin, että ensin skannattavaan kappaleeseen laitetaan mustavalkoisia kohdistustarroja ja pienempien kappaleiden osalta alustaan. Kohdistustarroja on oltava näkyvissä vähintään neljä kappaletta koko skannauksen ajan.

– Skannaus tapahtuu kahden ja puolen sadasosamillin tarkkuudella ja laite tallentaa yli miljoona pistettä sekunnissa. Skannauksen aikana tietokoneen näytölle syntyy valmis 3D-malli. Malli syntyy kolmiverkkopintana ja sen pystyy tallentamaan .stl:nä tai siitä voidaan tehdä muokattava CAD-malli. Vaikka lopullinen 3D-malli on maltillisen kokoinen, itse skannauksen raakadata on aika massiivista, joten 3D-skanneri vaatii kaverikseen aika tehokkaan tietokoneen, Rönnkvist toteaa loppuun.

www.kpedu.fi