Mít střechu nad hlavou a kola pod nohama. Podívejte se, jak jsme 3D skenování zapojili do konstrukčního návrhu obytného auta

Tradiční automobilky si na komfort a přesnost, kterou ve výrobě přinášejí optické 3D skenery, dávno zvykly a považují ho za samozřejmý standard. Nyní nezměrné možnosti optické metrologie objevují i menší výrobci, včetně firem zabývajících se (pře)stavbou obytných aut. Vyrazit po Česku nebo do zahraničí obytným autem je totiž jedním z nepolevujících dovolenkových trendů posledních let. Statistiky ministerstva dopravy říkají, že v roce 2022 u nás bylo registrováno 56 460 obytných aut a obytných přívěsů. Loni už se jejich počet zvýšil na 59 277.

Provedení obytných aut může mít různou podobu. Podle Asociace kempování a karavaningu je u našinců nejoblíbenější polointegrované provedení. To znamená se zachováním původní kabiny dodávky a dostavěním obytné části. Na druhém místě v oblíbenosti provedení jsou vestavby, kdy se obytná část kompletně vestaví do původní karoserie dodávky. Společností, která se věnuje stavbám obytných aut na míru, je i kroměřížská firma eastwander. Ta se s pomocí 3D skenování a 3Dees pustila do vývoje vlastní zvedací střechy obytného auta.

Co se v článku dočtete:

• Proč je důležité mít kvalitiní digitální data
• Jak probíhalo 3D skenování dodávky
• Jaké jsou výhody a využití optického měření design byl pro otoskop zvolen

Zvedáme kotvy. A střechu

V eastwander pozorují, že generace mladších řidiček a řidičů preferuje cestování v malých obytných dodávkách. Ne o moc větších než těch osobních. Důležité je, aby se s nimi dobře manipulovalo, parkovalo a bez problémů se v nich dala převážet kola nebo kočárek. Velkým benefitem pak je, pokud tato malá obytná auta disponují střechou, kterou je možné zvednout i spustit dolů.

„Tím získáváte další cenný prostor. A to nejenom na spaní. I menší obytná dodávka s kompozitní zvedací střechou totiž poskytuje i vyšším lidem dost prostoru, aby se v ní mohli během kempování pohodlně postavit a pohybovat. Zvedací střechy dnes vyrábí celá řada firem, nicméně opravdu kvalitních výrobců je omezené množství. Pro nás je zásadní, aby se zásah do střechy auta konstrukcí zvedací střechy negativně neprojevil na jeho jízdních vlastnostech. Pozornost ubíráme zejména k tuhosti karoserie vozu a bezpečnosti. Abychom toho při návrhu dosáhli, potřebujeme kvalitní datové vstupy pro samotný návrh konstrukce a její propojení s vozem.“

Lukáš Gregor, development engineer, eastwander

A právě v tuto chvíli přicházejí na scénu odborníci z 3Dees. Díky 3D skenování mohou během chvíle zjistit rozměry karoserie a poskytnout kvalitní vstupní data pro konkurenceschopnou opakovatelnou výrobu. Díky precizně nasnímané reálné geometrii karoserie mohou konstruktéři se svými díly přesně navázat na designové linie auta, existující výztuhy nebo připojovací prvky.

„Bez skenu střechy – a částečně také interiéru dodávky – bychom nebyli schopni splnit všechny požadavky na kvalitu a samotný vývoj i výroba by byly extrémně nákladné. V dnešní době si už nemůžete dovolit jít cestou pokus omyl. My jsme si zvolili směr, který ukazuje, že současnost i budoucnost patří reverznímu inženýrství a progresivním, vysoce přesným technologiím.“

Lukáš Gregor, development engineer, eastwander

Jednou měř, jednou řež

Samotnému skenování předcházela důsledná příprava, která zahrnovala umístění magnetických referenčních bodů na skenované oblasti dodávky. Body slouží jako referenční značky pro 3D skenování optickými laserovými 3D skenery.

„Značky jsme instalovali na vnější část střechy dodávky, část jejího boku a čelního skla a také dovnitř dodávky na plastové čelo. To byla ta místa, která jsme skenovali. Pomocí těchto 3D souřadnic se skener orientuje v prostoru a ví, jak jednotlivé skeny vůči sobě propojovat. U čelního skla stačilo konstruktérům zachytit pouze jeho linii. Proto nám místo zmatňujícího spreje, který se při 3D skenování lesklých a průsvitných povrchů používá, postačilo nalepit na sklo papírovou pásku.“

Robert Navrátil, 3D Scanning Manager, 3Dees Industries

Pro skenování dodávky jsme použili ruční laserový metrologický 3D skener ZEISS T-SCAN hawk 2. Úlohu jsme si rozdělili na skenování vnější karoserie a na skenování interiéru nákladového prostoru. Celkem jsme nasnímali 449 exteriérových a 948 interiérových referenčních bodů, které jsme následně spojili do společného 3D modelu.

„Obrovskou předností skeneru ZEISS T-SCAN hawk 2 jsou jeho technické a uživatelské parametry. S přesností 20 + 15 mikrometrů je možné zachytit detaily, kterých by jiné levnější skenery na trhu nikdy nedosáhly.  Konstruktéři z eastwander od nás dostali detailní digitální data, na která se mohou stoprocentně spolehnout a o která se mohou spolehlivě opřít při modelování komponentů zvedací střechy.“

Robert Navrátil, 3D Scanning Manager, 3Dees Industries

Od vývoje k reproduktovatelné výrobě

Celý proces 3D skenování dodávky, včetně přípravy, přitom trval pouhé čtyři hodiny. Se zpracovaným digitálním modelem teď v eastwander plánují přesnou a opakovatelnou výrobu kvalitních zvedacích střech na obytná auta. Ve výsledku na tom ušetří jak kroměřížská firma při vývoji, tak její zákazník. 

Oblasti použití optického měření se ale zdaleka neomezují jen na skenování geometrie za účelem konstrukčních úprav v CAD systémech. Jedinečné vlastnosti této technologie, kterými jsou hlavně rychlost a přesnost, vytvořily z 3D skenerů standardní měřidlo současnosti. Běžně se například využívají při odlaďování a korekci výroby. 

A že si i malé skenery hravě poradí s velkými předměty, jsme si ověřili již dříve. V minulosti jsme totiž 3D skener T-SCAN hawk 2 využili také při digitalizaci akrobatického letounu.

Nechte se inspirovat realizacemi, na kterých jsme se s 3Dees podíleli, a objevte zajímavé možnosti aditivní výroby. Naši specialisté jsou připraveni navrhnout a aplikovat nejvhodnější technologii a řešení i pro váš projekt.