3D skenování
3D skenování již dávno není nová technologie, ale jeden ze standardních způsobů získávání dat. Laserové skenovací systémy prodělávají bouřlivý vývoj, stejně jako všechna elektronika. České firmy se snaží udržet krok v oblasti průmyslu a v rozvoji použitím nových metod v pracovním cyklu. To se týká i využití 3D skenování a nemalých investic na pořízení nebo aplikaci těchto technologií.
Princip 3D skenování
3D laserové skenování je technologie při níž je fyzický tvar objektu převeden na digitální pomocí tringulace. Obecně existují dva základní typy laserových skenerů: ruční skenery a skenery používající referenci.
Laserová tringulace je stereoskopická technika, kde je vzdálenost objektu vypočtená pomocí rozkmitávaného laserového paprsku a kamer. Laserový paprsek je promítán na povrch snímaného tělesa, kde jej snímají kamery. Kamery jsou umístěné ve známé poloze vůči skeneru a lze pomocí triginometrie vypočítat 3D prostorové (XYZ) souřadnice bodů povrchu. Kamery zaznamenávají průměty laseru na povrch a digitalizují všechny body z laserové čáry.
Ruční laserový 3D skener HandyScan promítá na objekt laserový kříž, který neustále sleduje dvou nebo tří kamerovým vestavěným systémem. Díky zachycenému laserovému kříži skener dokáže určit tvar reálného modelu a předat jej dále do počítače. Skener je nabízen v různých kombinacích kamer, například pro vyšší rozlišení, snímání barvy nebo kombinaci s fotogrametrií.
Skener MetraSCAN používá statickou referenci T-scan pro zjištění polohy skeneru. Celá sestava se skládá z reference T-Scan a laserové hlavy MetraSCAN a dotykové sondy HandyPROBE. Využívá tak přesnost statických systému a fexibilnost pohybu ručních skenerů. C-Track 780 obsahuje dvoukamerový senzor s vysoce kvalitní optikou, což mu umožňuje bezdotykově snímat všechny reflexní body v jeho pracovním prostoru. Kromě toho zajišťuje přesnou lokalizaci skenovací hlavy MetraScan nebo dotykové sondy HandyProbe, s nimiž pracuje lidská obsluha. Skenovací hlava je pevné karbonové těleso, jehož povrch je pokryt speciálními reflexními body, které stojící reference vyhodnocuje a určuje tak polohu hlavy v prostoru. Laserová hlava snímá pomocí dvou kamer laserový kříž z povrchu modelu. Celý proces řídí kontrolní jednotka, která kombinuje údaje ze stojící reference C-Track a laserové hlavy MetraSCAN a dotykové sondy HandyPROBE. Kontrolní jednotka zaznamenává změny teploty, vibrace a zpřesňuje výsledky měření. Díky možné kombinaci laserového skenování a dotykového měření ve vysoké přesnosti 85 µm v pracovním prostoru 8 m3 je skener předurčen hlavně pro kontrolu, ale lze jej použít i v ostatních oblastech.
Aplikace 3D skenování
Díky mobilnímu provedení těchto 3D skenerů je možné převádět díly do počítačové podoby téměř kdekoliv bez ohledu na prašnost, teplotu, vlhkost, stabilitu a dalších podmínek pracovního místa.
- Kontrola kvality je jednou z nejdůležitějších oblastí ve výrobním procesu. Rychlá a přesná kontrola vyžaduje nejúčinnější techniky pro porovnání a kontrolu vyrobených části k CAD návrhu. Naskenovaná data a naměřené rozměry se porovnávají s CAD modelem, nebo dalším skenem. Výsledkem je report odchylek, porovnání rozměrů.
- Proces reverzního inženýrství je o získání 3D tvaru jakékoliv fyzického objektu a použití 3D CAD modelu pro design, výrobu nového modelu, pro analýzu a kontrolu výroby. Tyto data mohou být dodávány ve formě XYZ souřadnic bodů, také se běžně nazývá mrak bodů nebo polygonové sítě (STL). Nasnímaná data mohou být dále upravena na CAD plošné nebo objemové modely, které lze číst v libovolném CAD systému.
www.solidvision.cz, www.3d-skenovani.cz
685
