Kappaleiden 3D-skannaukseen suunnatuissa laitteissa käytetään yleensä kolmea eri teknologiaa
Struktuurinen valo, missä kappaleen päälle heijastetaan kuvioita (voi olla näkymättömiä) ja kameroilla tulkitaan kuvion kaarevuudesta kappaleen muodot.
Laser-viivat, jossa heijastettuja ohuita laser-viivoja katsellaan kameroilla ja viivojen kaarevuudesta päätellään kappaleen muotoja.
Laser-pulssi, missä mitataan valon takaisin heijastumiseen kuluva aika ja tästä päätellään etäisyys. Kulmat saadaan laitteen muilla piirteillä.
Jokaisella näistä on oma paikkansa ja osassa laitteista yhdistyvät useampi eri tekniikka. Struktuurisen valon laitteet ovat edullisia ja ne sopivat kappaleille, jotka eivät heijasta valoa itse ja jossa skannaustarkkuus ei ole vaativa. Laite päättelee sijaintiaan yleensä näkemistään muodoista, joten hyvin tasaiset tai symmetriset kappaleet tarvitsevat target-pisteitä. Heijastaviin kappaleisiin voidaan laittaa skannaus sumutetta.
Laser-viivatekniikka tarjoaa ensisijaisesti parempaa tarkkuutta. Nykyaikaiset sinilaser-laitteet sopivat myös heijastaville pinnoille. Nämä laitteet määrittävät omaa sijaintia target-pisteistä tai meillä voi olla ulkoinen laite joka seuraa skanneria. Nyt markkinoille on tullut myös uusi Freescan Trio-malli, joka osaa päätellä skannausdatasta sijaintiaan, eli se sopii hyvin jos halutaan nopeasti ja vaivattomasti skannata hankalia kappaleita. Näitä laitteita löytyy monilla eri ominaisuuksilla ja hintatasoilla.
Laservalon aikaan perustuvissa laitteissa yhdistyy tarkkuus suurilla, jopa kymmenien metrien etäisyyksillä. Näissä voidaan seurata prisman sijaintia, erillistä skannauslaitetta, tai joissain malleissa laite itse skannaa valitun alueen tai edessä olevan kappaleen. Tekniikasta johtuen nämä laitteet eivät tarvitse target-pisteitä tai ulkoisia seurantalaitteita.
Esimerkkejä skannerivalikoimasta
Einstar
EINSTAR on edullinen kannettava 3D-skanneri, joka tekee laadukkaan 3D-datamallinnuksen saataville kaikille.Varustettuna kolmella infrapuna-VCSEL-projektorilla, kahdella stereoskooppisella syvyyskameralla ja yhdellä RGB-kameralla EINSTAR pystyy tallentamaan selkeää skannausdataa ja tuottamaan luottavia tuloksia ulkona samalla tarjoten joustavan työskentelyetäisyyden pienille ja suurille objekteille.
- Ulkona skannaus
- Ihmiskeho
- Materiaalin soveltuvuus
Einscan HX
EinScan HX on kädessä pidettävä 3D-skanneri. Hybridilaser- ja LED-valonlähteet tekevät EinScan HX:stä yhteensopivan laajemman objektikokovalikoiman kanssa, vastaten käyttäjien monipuolisiin tarpeisiin. Korkea tehokkuus ja luotettavat tulokset antavat EinScan HX:lle enemmän sovellusmahdollisuuksia.
Korkea resoluutio ja tarkkuus täyttävät useimpien teollisten sovellusten vaatimukset käänteismallinnukseen ja mittaukseen.
Pienin pisteväli on 0,05 mm ja pistetarkkuus voi yltyä jopa 0,04 mm asti laser-skannauksessa.
Transcan C
SHINING3D kehitti Transcan C: n ammattikäyttöön tarkoitettuna 3D-skannerina, joka tallentaa poikkeuksellisen korkearesoluutioisia ja tarkkoja skannauksia pienistä keskikokoisiin kohteisiin monille eri teollisuudenaloille. Lisäksi 12 MP kamerat tuottavat rikkaita ja yksityiskohtaisia teksturoituja 3D-malleja, antaen intuitiivisen kuvan fyysisestä kohteesta.
· Säädettävä skannausalue vastaamaan erilaisia objektin skannauksen tarpeita.
· Siirry sujuvasti kolmen tarkkuustason välillä yhdessä projektissa luodaksesi suuren yksityiskohdan korkealla tehokkuudella.
· 12 MP ammattivärikamerat tarjoavat rikkaita ja yksityiskohtaisia värillisiä teksturoituja 3D-malleja.
Freescan Combo
FreeScan Combo, jolla on pieni koko 193x63x53mm ja paino vain 620g, on varustettu kahdella valonlähteellä: sinisellä lasersäteellä ja infrapuna-VCSELillä. Kevyenä ja kannettavana metrologisena skannerina se on varustettu neljällä toimintatilalla: useiden viivojen skannaus, yhden viivan skannaus, hieno skannaus, infrapuna-skannaus.
Freescan Trio
Nopean ja innovatiivisen 98 lasersäteen tilansa ansiosta FreeScan Trio on SHINING 3D:n ensimmäinen ilman kohdistusmerkkejä toimiva laser 3D-skanneri. Vähemmän valmistelua, enemmän tehokkuutta. FreeScan Trion kolme muuta laserskannaustilaa tarjoavat tinkimätöntä tarkkuutta, kukin saavuttaen jopa 0,02 mm merkkien kanssa. Tämä metrologialaite sisältää myös sisäänrakennetun fotogrammetrian, joka tarjoaa vaikuttavan tilavuustarkkuuden jopa 0,02 mm + 0,015 mm/m.
Autoscan inspec
AutoScan Inspec on täysin automaattinen pöytätietokoneella toimiva 3D-tarkastusskanneri, joka innovatiivisesti integroi korkean tarkkuuden 3D-skannauksen ja 3D-tarkastuksen. Intuitiivisen käyttöliittymän, helpon käytön ja tekoälyn älykkään skannausalgoritmin ansiosta AutoScan Inspec tarjoaa täysin automaattisen skannauskokemuksen metrologiatason tarkkuudella ja hienoilla yksityiskohdilla.
Absolute Scanner AS1
Absolute Scanner AS1 on Absolute Tracker AT960 ja Absolute Arm 7-Axis -järjestelmien lippulaiva 3D-skannausanturi. Se käyttää viimeisintä sinisen laserin teknologiaa ja edistyksellistä ohjelmointia yhdistääkseen aina päällä olevan suorituskyvyn yksinkertaiseen käytettävyyteen ja tarjotakseen korkeatuottoisen kontaktittoman 3D-mittauksen. Maailmaa mullistavan modulaarisen monialustateknologian ansiosta sama skanneriyksikkö voidaan käyttää sekä kannettavan mittausvarren että laserseuraimen mittauksiin ilman tarvetta uudelleenkohdistamiselle vaihdettaessa.
Absolute Tracker AT500
Absolute Tracker ATS600
Valmistajat ovat yhä enemmän kiinnostuneita suurten osien ja pintojen digitaalisesta paikantamisesta ja tarkastamisesta, jotka ovat perinteisen kannettavan 3D-laserskannerin, kosketustutkan tai heijastimen kantomatkan ulkopuolella. Leica Absolute Tracker ATS600 on valmis kohtaamaan näiden uusien sovellusten haasteet ainutlaatuisen toimintaperiaatteensa avulla, joka pystyy tarkasti paikantamaan pisteen 3D-tilassa metrologiatason tarkkuudella ilman tarvetta heijastimelle mittauspisteessä.
Skannausohjelmistot
Valmistajat vaativat enemmän raportointia, jäljitettävyyttä ja datan jatkuvuutta kuin koskaan aikaisemmin. Älykkäät 3D CAD-mallit ovat nyt standardi valmistussuunnittelussa ja jatkavat digitaalista jatkumoa koko valmistusprosessin ajan.
Verisurfin metrologiaohjelmisto mahdollistaa eron näkemisen nimellisen CAD-suunnittelun ja valmiin koneenosan välillä reaaliajassa. Se sopii erinomaisesti nopeaan, prosessin aikaiseen ensimmäisen artikkelin tarkastukseen tai automatisoituun tuotantotarkastukseen, mikä parantaa valmistustoimintaa.
skannauksen vaiheet
Skannauksen esivalmistelu
Ennen varsinaista skannausta kannattaa tukia skannattava kappale ja mietiä mitä tietoa halutaan ja mihin tarkoitukseen. Tuleeko koko kappaletta skannata? Tulisiko kappale muotonsa tai materiaalinsa takia esikäsitellä käyttämällä mittaustarroja tai skannaussuihketta?
Kerää tiedot
Itse skannausprosessi on nopea prosessi, joka kestää riippuen kappaleen monimutkaisuudesta viidestä minuuttista puoleen tuntiin. Kun halutut piirteet ja niiden tarkkuus ovat tiedossa, skannaus helpottu ja skannausohjelmistosta näkyy, mistä kohdista on jäänyt tietoa keräämättä.
Skannauksen jälkikäsittely
Skannaus tuottaa pistepilven, joka voi jälkikäsitellä ja suodattaa skannausohjelmistossa. Skannausohjelmisto luo pistepilvestä .STL tai .OBJ tiedoston, joka voi tuoda haluamaan 3D-tulostusohjelmaan, mittausraporttiin tai käänteismallennusohjelmistoon.
Skannauksella saatu tieto voidaan käyttää monella eri tavalla.
Mittaus
Skannereita löytyy monenlaisia malleja, jotka hyödyntävät eri teknologioita ja joilla on eri mittatarkkuuksia. Tarkemmat skannerit voivat tuottaa mittaustietoa, joka sopii mittaraportteihin tai voi olla osa laadunvalvonnan seurantaa.
Käänteismallinnus
Käänteismallinnuksella luodaan fyysisestä kappaleesta solidimalli, jota voi käyttää teollisessa valmistuksessa. Käänteismallennettu solidimalli eroaa skannatusta pistepilvesta, sillä solidimalli rakennetaan laskemalla kappaleen oikeat matemaattiset mittasuhteen käyttäen skannaustietoa.
Mittausraportointi
Skannattu tieto voidaan tuoda Verisurfiin luomaan erilaisia mittausasiakirjoja ja laadunvarmistusraportteja.
Skannauksen ja käänteismallenuksen esimerkki
Tässä videossa esitellään pulkan skannausta ja käänteismallinnusta. Video lopussa käytettään käänteismallennettu pulkan mallia luomaan pienoiskokoinen muottimuoto, joka koneistetaan PocketNC 5-akselityöstökoneella.