3D digitalno CMM skeniranje
3D skeniranje pomoću CMM (koordinatne merne mašine) je metoda koja se koristi za kreiranje detaljne digitalne reprezentacije fizičkog objekta hvatanjem njegove geometrije. Ovaj proces kombinuje preciznost CMM-a sa mogućnostima 3D skeniranja kako bi se obezbedila visoko precizna 3D merenja i reverzno inženjerstvo veoma složenih mašinskih delova ili alata.
Tehnologija 3D skeniranja
Prednosti i ograničenja 3D skenera uglavnom proističu iz metode pozicioniranja. Zbog toga je korisno pogledati koje se metode pozicioniranja koriste u različitim kategorijama 3D skenera. Glavne kategorije 3D skenera su:
Merni krakovi, prenosivi CMM skeneri
Praćeni 3D skeneri
3D skeneri sa strukturisanim svetlom
Prenosivi 3D skeneri
Merni krakovi, prenosivi CMM skeneri
CMM mašine (koordinatne merne mašine) i merni krakovi mogu biti opremljeni sondama sa fiksnom iglom ili sondama sa okidačem na dodir. Takođe je moguće montirati glavu za 3D skeniranje na CMM.
METODA POZICIONIRANJA: MEHANIČKI ENKODERI
CMM uređaji sa prenosivim krakovima se pozicioniraju pomoću mehaničkih enkodera ugrađenih u krak.
Prednosti
Na prenosive CMM uređaje mogu se montirati različiti alati, što omogućava lako kombinovanje skeniranja i sondiranja u istom projektu.
Ograničenja
Prenosivi CMM uređaji moraju biti fiksirani na površinu i koriste fizičku vezu (krak) kao metodu pozicioniranja. To ih čini podložnim vibracijama i drugim spoljnim faktorima koji mogu uticati na performanse i kvalitet rezultata. Takođe, imaju ograničenu fleksibilnost u pogledu mesta korišćenja i oblika objekata koje mogu skenirati.
Praćeni 3D skeneri
Optički sistemi za praćenje mogu pratiti različite vrste mernih alata, uključujući i poziciju 3D skenera.
METODA POZICIONIRANJA: SPOLJNI OPTIČKI SISTEM ZA PRAĆENJE
Ovi skeneri koriste spoljni optički uređaj za praćenje kako bi odredili poziciju. Obično koriste markere (pasivne ili aktivne ciljeve) koji optički povezuju sistem za praćenje sa skenerom.
Prednosti
Praćeni 3D skeneri pružaju vrlo visoku tačnost i preciznost u čitavom obimu merenja. Uklanjanjem fizičke veze između skenera i objekta, omogućava se slobodno kretanje tokom skeniranja.
Ograničenja
Optička veza, koja je prednost ove tehnologije, takođe predstavlja i njeno ograničenje. Trakač mora uvek imati jasan i direktan vidik prema 3D skeneru. Sistemi za praćenje često imaju ograničen radni volumen. Proširivanje opsega skeniranja dodatno komplikuje proces i može izazvati dodatnu nesigurnost u merenjima. Na kraju, praćeni 3D skeneri su obično skuplji u odnosu na rešenja kao što su prenosivi 3D skeneri.
3D skeneri sa strukturisanim svetlom
Ovi skeneri projektuju svetlosni šablon na objekat i analiziraju kako se obrazac iskrivljuje prilikom dodira sa površinom objekta. Svetlosni šablon može biti projektovan pomoću LCD projektora ili laserskog snopa. Jedna ili više kamera beleže iskrivljeni obrazac.
METODA POZICIONIRANJA: OFLAJN POZICIONIRANJE POMOĆU CILJEVA I GEOMETRIJSKO POZICIONIRANJE
Skener može koristiti geometriju objekta za pozicioniranje podataka ili pozicione ciljeve (nalepnice koje se isporučuju uz sistem i postavljaju se direktno na objekat) za usklađivanje 3D podataka. Ako se koristi samo jedna kamera, položaj projektora u odnosu na kameru mora biti unapred poznat; ako se koriste dve kamere, stereoskopski par mora biti kalibrisan unapred.
Prednosti
Visokokvalitetni skeneri sa strukturisanim svetlom proizvode izuzetno precizne podatke. Obično nude odličnu rezoluciju, omogućavajući beleženje i najsitnijih detalja objekta.
Ograničenja
Iako skeneri sa belim svetlom mogu prikupiti velike količine podataka u jednom skenu, ukupna brzina projekta ne mora nužno biti poboljšana. U većini slučajeva je potrebno više skeniranja kako bi se obuhvatile sve strane složenijih objekata, što je vrlo vremenski zahtevno.
