koszyk
  1. Start
  2. > Baza wiedzy
  3. > Skanowanie 3D
  4. > Trzy proste testy do rozpoznawania wysokiej jakości skanerów 3D bez certyfikowanych wzorców długości

Dlaczego tradycyjne specyfikacje mogą wprowadzać w błąd

W dzisiejszym konkurencyjnym rynku metrologii przemysłowej wszystkie skanery 3D wydają się mieć podobne specyfikacje techniczne. Producenci często prezentują zbliżone parametry w dokumentacji technicznej, co utrudnia identyfikację urządzeń najwyższej jakości. Niniejszy artykuł przedstawia praktyczne metody weryfikacji rzeczywistej wydajności skanerów 3D, które nie wymagają kosztownych certyfikowanych wzorców długości.

Specyfikacje techniczne w kartach katalogowych często prezentują idealne warunki laboratoryjne, które mogą znacząco różnić się od rzeczywistych zastosowań przemysłowych. Producenci mogą podawać podobne wartości dokładności, niezależnie od rzeczywistych możliwości swoich urządzeń. W praktyce jednak różnice w jakości konstrukcji, algorytmach przetwarzania danych oraz stabilności termicznej mogą znacząco wpływać na finalną jakość pomiarów.

Test 1: Pomiar cylindryczności — ocena jakości danych pierwotnych

Metodologia testu

Pierwszy test polega na pomiarze cylindryczności obiektu o znanej geometrii. Test wykonuje się poprzez skanowanie cylindrycznego elementu z wysoką rozdzielczością, a następnie analizę otrzymanych danych pod kątem odchyłek kształtu.

Wykonanie pomiaru

  • Wybierz cylinder o gładkiej powierzchni i regularnym kształcie.
  • Wykonaj skanowanie z maksymalną dostępną rozdzielczością.
  • Zmierz odchyłkę cylindryczności zgodnie z zasadami GD&T.
  • Sprawdź, czy krawędzie cylindra są wyraźnie widoczne pod kątem prostym.
Wyniki testu niskiej jakości skanerów 3D

Interpretacja wyników

Wysokiej jakości skaner powinien dostarczyć dane pierwotne o niskim poziomie szumów, umożliwiające uzyskanie dobrej wartości cylindryczności oraz wyraźnie widocznych krawędzi cylindra. Niskiej jakości urządzenia często wykazują efekt „grzybka” — cylinder wygląda jak grzyb z pogrubieniem na krawędziach, co jest rezultatem algorytmów wygładzania próbujących kompensować zaszumione dane pierwotne. Skutkiem ubocznym może być zafałszowanie siatki i powierzchni, mimo pozornie „ładnych” danych.

Wyniki testu skanera 3D MetraSCAN Black Elite

Precyzja pomiaru — weryfikacja powtarzalności

Cel i znaczenie testu

Ten test sprawdza powtarzalność i odtwarzalność pomiarów skanera 3D. Wysokiej jakości urządzenie musi zapewniać spójne rezultaty niezależnie od liczby operatorów czy powtórzeń pomiaru.

Procedura testowa

  • Test powtarzalności: jeden operator wykonuje pięć kolejnych pomiarów tego samego obiektu w krótkim przedziale czasowym.
  • Test odtwarzalności: pięciu różnych operatorów wykonuje ten sam pomiar.

Wyniki obu prób powinny tworzyć zbliżone, wąsko zgrupowane rozkłady — to oznaka stabilności pomiarowej urządzenia.

Ocena rezultatów

Jeśli pomiary odległości między dwiema płaszczyznami oddalonymi o 2 metry różnią się o więcej niż 15 μm/m (czyli 30 μm dla dwóch kolejnych pomiarów), trudno uznać deklarowaną precyzję pomiaru 15 μm/m za wiarygodną. Analogicznie, różnica rzędu 2 mm między dwoma skanami tego samego samochodu zaprzecza deklaracjom precyzji poniżej 1 mm/m.

Wykres maksymalnych odchyleń w pomiarach 3D

Test 3: Stabilność termiczna — weryfikacja długoterminowej niezawodności

Procedura badania

Test stabilności termicznej ocenia wpływ zmian temperatury na dokładność oraz częstotliwość wymaganej rekalibracji.

Sposób wykonania:

  1. Podłącz skaner 3D i wykonaj pomiar dowolnego obiektu.
  2. Powtarzaj pomiar co 15 minut przez godzinę bez rekalibracji.
  3. Nałóż wyniki na siebie i oceń spójność.

Analiza wyników

Wysokiej jakości skanery mają mechanizmy kompensacji rozszerzalności cieplnej (głównie programowe), które utrzymują stabilność i powtarzalność wyników przez dłuższy czas. Brak takich mechanizmów skutkuje dryftem i koniecznością częstej, uciążliwej rekalibracji.

Wykres dryfu termicznego w skanowaniu 3D

Znaczenie doświadczenia producenta

Creaform, jako pionier ręcznych skanerów 3D, wypracował kompetencje w zakresie algorytmów, optyki i konstrukcji mechanicznej (m.in. projektowanie soczewek, analiza MES nagrzewania komponentów, rozmieszczenie radiatorów), a także procedur kalibracji fabrycznej i użytkownika. Te elementy realnie przekładają się na stabilność i precyzję pomiaru w warunkach przemysłowych.

Praktyczne zastosowanie testów

Opisane testy można wykonać samodzielnie, bez certyfikowanych wzorców długości, aby obiektywnie ocenić rzeczywistą jakość urządzenia i porównać konkurencyjne rozwiązania. Pozwala to:

  • Zweryfikować wydajność w realnych warunkach.
  • Zidentyfikować ryzyka przed zakupem.
  • Porównać skanery według mierzalnych kryteriów.
  • Ocenić długoterminową niezawodność inwestycji.

Treść powyższego artykułu korzysta z ochrony udzielanej przez przepisy ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych (j.t. Dz. U. z 2006 r. Nr 90, poz. 631 ze zm.). Każdy z Klientów zobowiązany jest do poszanowania praw autorskich pod rygorem odpowiedzialności cywilnoprawnej oraz karnej wynikającej z przepisów tej ustawy. Treść artykułu – w całości bądź jakiejkolwiek części – może być wykorzystywana tylko w zakresie dozwolonego użytku osobistego. Wykorzystanie tego artykułu - w całości bądź jakiejkolwiek części - do innych celów a w szczególności - komercyjnych, w tym kopiowanie, publiczne odtwarzanie, lub udostępnianie osobom trzecim w jakikolwiek inny sposób, może następować tylko pod warunkiem uzyskania wyraźnego pisemnego zezwolenia ITA i na warunkach określonych przez ITA. W celu uzyskania zgody na wykorzystanie zawartości Strony, należy skontaktować się z ITA za pośrednictwem formularza kontaktowego dostępnego w zakładce Kontakt. Korzystanie z powyższej treści w celu innym niż do użytku osobistego, a więc do kopiowania, powielania, wykorzystywania w innych publikacjach w całości lub w części bez pisemnej zgody ITA jest zabronione i podlega odpowiedzialności cywilnoprawnej oraz karnej wynikającej z przepisów ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych.

logo-ITA
ITA spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. k.
ul. Poznańska 104, Skórzewo,  60-185 Poznań
tel: +48612225800 fax: +48612225801
created by: montownia.com