koszyk
Start
Baza wiedzy USŁUGI POMIAROWE Z WYKORZYSTANIEM METOD SKANOWANIA 3D

Skanowanie 3D to proces akwizycji danych obiektów rzeczywistych nazywany digitalizacją. Wynikiem skanowania jest uzyskana przestrzenna chmura punktów lub siatka trójkątów, która poddawana jest dalszej obróbce. Otrzymane wyniki wykorzystywane są głównie do przygotowania modelu CAD obiektu – inżynierii odwrotnej oraz kontroli jakości – pomiaru obiektu rzeczywistego w stosunku do jego nominału. Dzięki zastosowaniu technologii skanowania 3D możliwa jest szybka akwizycja bardzo dużej ilości danych w porównaniu do klasycznych metod współrzędnościowej techniki pomiarowej, niezależnie od poziomu skomplikowania powierzchni. Umożliwia to zastosowanie skanerów 3D do bardzo szybkich pomiarów kontrolnych części, przyrządów, narzędzi oraz wykorzystanie ich do inżynierii odwrotnej. Obecnie wiele różnych firm wykorzystuje technologię skanowania 3D do procesu odtwarzania narzędzi lub wykonywania ich dokumentacji w przypadku jej braku lub gdy jest ona przestarzała.

Rys 1. Schemat procesu skanowania 3D

Obecne systemy skanowania 3D pozwalają na pozyskiwanie bardzo dużej ilości informacji w bardzo krótkim czasie. Jednak przede wszystkim zapewniają one bardzo wysoką jakość otrzymywanych danych. Przykładem mogą być wykorzystywane w firmie ITA skanery OTTO-VISION FLEX3A marki JENOPTIK. Maksymalny dopuszczalny błąd pomiaru występujący w tych urządzeniach to zaledwie kilka mikrometrów przy rozdzielczości pomiaru na poziomie aż 5 mikrometrów. Pozwala to na rzetelne pomiary obiektów nawet po precyzyjnej obróbce mechanicznej. Tak wysoka precyzja pomiaru możliwa jest do uzyskania dla obiektów o rozmiarach od 2 mm do nawet 250 mm. Dodatkowym atutem może być możliwość pełnej automatyzacji systemu co zapewnia wykonywanie pomiarów seryjnych, a finalnie przygotowanie pełnej statystyki charakterystyk zmierzonych części.

Rys. 2 Pomiar części systemem OTTO VISION FLEX3A marki JENOPTIK

Przekazane raporty pomiarowe są zawsze przejrzyste, czytelne i zgodne z wymaganiami przekazanymi przez klienta. Generowane są one w postaci plików PDF lub .xls/.csv. Dodatkowo na życzenie klienta możliwe jest przekazanie całego programu pomiarowego, który można otworzyć w interaktywnej przeglądarce wyników. Wszystkie pomiary można przeglądać w widoku 3D co pozwala na jeszcze bardziej dogłębną analizę wyników pomiarowych.

Rys 3. Przykładowy pomiar mikro-stempla.

Dla obiektów o większych wymiarach gabarytowych stosowane są elastyczne, szybkie, ręczne oraz automatyczne systemy laserowe marki CREAFORM. Pozwalają one na pomiary elementów o wielkościach od kilkuset milimetrów nawet do 20 m długości z zachowaniem bardzo niskiego maksymalnego błędu dopuszczalnego. Systemy te są również bardzo szybkie – pozwalają na pomiar blisko 2 milionów punktów na sekundę. Zastosowana technologia niebieskiego lasera umożliwia skanowanie bardzo refleksyjnych powierzchni bez konieczności ich matowienia. Dzięki wysokiej szybkości skanowania przy użyciu naszych skanerów 3D czas realizacji usług jest znacznie krótszy w porównaniu do innych rozwiązań dostępnych na rynku, a ponad to, po wykonanej pracy nie zostaje nawet ślad. Ta ostatnia właściwość skanerów laserowych Creaform okazuje się niezwykle ważna przy realizacji pewnych zadań, gdzie skanowane powierzchnie muszą pozostać nienaruszone.

 

Rys. 4 Proces skanowania 3D

Zgodnie z przedstawionym na Rys.1 schematem procesu skanowania 3D oferujemy państwu dwa rodzaje usług. Pierwszym rodzajem są współrzędnościowe pomiary 3D obiektów o wymiarach od kilku milimetrów do nawet 20 m. W zależności od potrzeb i wymagań jesteśmy wstanie przygotować pełen raport pomiarowy składający się z pomiarów liniowych, pomiarów odchyłek kształtu i położenia (GD&T i GPS), porównania z modelem CAD w postaci kolorowej mapy odchyłek czy realizacją wirtualnego złożenia celem sprawdzenia występujących kolizji.

Rys 5. Przykładowy widok reprezentacji kolorowej mapy odchyłek.

Drugim rodzajem usług jaki możemy Państwu zaoferować są realizacje procesu inżynierii odwrotnej na podstawie danych z procesu skanowania 3D powierzonego obiektu. Z otrzymanych ze skanera plików jesteśmy w stanie przygotować modele CAD 3D, dokumentację techniczną 2D, wizualizację obiektów, teksturowanie, złożenia całych zespołów czy modyfikacje istniejących konstrukcji. Pojęcie inżynierii odwrotnej jest bardzo szerokie i obejmuje wiele branż. Jako definicję możemy przyjąć, że jest to podejmowanie takich działań, aby zrozumieć, poznać jak dany obiekt, oprogramowanie, maszyna, część zespołu została zaprojektowana wraz ze wszystkimi niezbędnymi informacjami odnośnie materiału, sposobu wykonania czy montażu, które pozwolą na wierne odwzorowanie tego konkretnego obiektu. W przypadku inżynierii odwrotnej w aspekcie geometrii przedmiotów możliwe jest wykorzystanie bardzo dokładnej technologii odwzorowywania kształtów, czyli wspomnianego już skanowania 3D. Dzięki uzyskanej po skanowaniu siatce trójkątów możemy przejść do przygotowywania trójwymiarowego modelu CAD 3D. Wyróżniamy trzy metody przygotowania modeli CAD 3D:

Rys 6. Przykładowy widok strony raportu widok 3D i tabela.

Trzy metody przygotowania modeli CAD 3D

1. Model parametryczny (bryłowy) - opisany jest za pomocą parametrycznych cech konstrukcyjnych – prymitywów, konkretnych wymiarów, więzów, zależności oraz wykonywanych na nich operacjach. Pozwala to na uzyskanie bryły sztywnej możliwej do edycji za pomocą przypisanych parametrów. W prosty sposób możliwe jest edytowanie takiego modelu w oprogramowaniu CAD 3D czy przygotowanie dokumentacji 2D. Modele parametryczne pozwalają również na stosowanie ich w systemach CAM. Jego wykonanie jest jednak pracochłonne i często wymaga iteracyjnego podejścia w celu otrzymania gotowego modelu.

Rys 7. Przykład modelu parametrycznego.

2. Model powierzchniowy – wykonany za pomocą powierzchni nieparametrycznych np. powierzchni NURBS. Model powierzchniowy różni się funkcjonalnością od modelu parametrycznego. Nie można go łatwo edytować czy bezproblemowo używać do obróbki CAM. Z powodzeniem jednak możliwe jest zastosowanie go do przeprowadzenia analizy wytrzymałościowej MES, wizualizacji, wirtualnego złożenia czy zastosowania w druku 3D. Głównym atutem modeli powierzchniowych jest czas przygotowania, który jest znacznie krótszy w porównaniu z modelem parametrycznym.

Rys. 8. Przykład zastosowania modelu parametrycznego w oprogramowaniu CAM.
Rys. 9. Przykład modelu powierzchniowego.

3. Model hybrydowy – połączenie powierzchniowego i parametrycznego sposobu projektowania. Zazwyczaj parametrycznie projektowane są powierzchnie współpracujące np. otwory czy płaszczyzny przylegania natomiast powierzchnie mniej istotne opisywane są za pomocą powierzchni NURBS. Jest to statystycznie najczęściej wykorzystywana metoda modelowania, która łączy w sobie zalety metody parametrycznej oraz powierzchniowej. Pozwala ona na uzyskanie najważniejszych elementów obiektu w postaci parametrycznych cech konstrukcyjnych, a jednocześnie zapewnia krótki czas przygotowania.

Rys. 10. Przykład modelu hybrydowego.

Zobacz również

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.

Wydarzenia w ITA

W najbliższym czasie nie planujemy żadnych wydarzeń, ale możesz zapisać się do naszego newslettera, a my poinformujemy Cię o nadchodzących wydarzeniach.

ITA spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. k.
ul. Poznańska 104, Skórzewo,  
60-185 Poznań
fax: +48612225801

Obserwuj nas

created by: montownia.com