Nell'ambiente di produzione di oggi, l'automazione, la qualità e la quantità di informazioni acquisite sul prodotto sono fattori essenziali per il successo. Per raggiungere questi obiettivi, molte industrie si basano su scanner 3D per acquisire informazioni accurate e dettagliate sui loro prodotti in ogni fase della produzione.

Ma cosa sono gli scanner 3D, come funzionano e come possono migliorare i processi di produzione? In questo articolo, esploreremo queste domande utilizzando esempi di scanner 3D di Scantech, uno dei principali produttori di strumenti di scansione 3D.

Cos'è uno scanner 3D?

A Scanner 3D, noto anche come macchina di misurazione ottica, è un dispositivo in grado di catturare la forma e la geometria degli oggetti reali - mondiali e crearne modelli 3D, convertendo i dati acquisiti in mesh a triangolo STL. Questi modelli 3D digitali possono quindi essere utilizzati per vari scopi, come il controllo di qualità o lo sviluppo del prodotto.

Gli strumenti di scansione 3D portatili hanno molti vantaggi rispetto ad altri tipi di macchine di misurazione. Sono più veloci, più versatili, più mobili dei metodi tradizionali. Possono misurare gli oggetti senza toccarli, il che impedisce danni e deformazioni. Possono anche raccogliere una grande quantità di dati in breve tempo, il che consente un'analisi dettagliata della forma e delle caratteristiche dell'oggetto. Grazie alla loro portabilità, possono essere facilmente trasportati e utilizzati in diverse posizioni e ambienti, anche in luoghi che sono difficili da raggiungere o avere vibrazioni.

One example of a compact and portable industrial 3D scanner is the Simscan, che si distingue per le sue dimensioni compatte e le prestazioni robuste. Pesa solo 0,5 kg e ha una dimensione di 200 mm. Può adattarsi a una piccola custodia ed essere collegato a un laptop, rendendo facile da trasportare e utilizzare ovunque. Può anche eseguire misurazioni 3D precise con una precisione fino a 0,02 mm.

Un 3D piccolo e leggero Scanner laser - Simscan

Uno scanner portatile 3D è costituito da un proiettore e telecamere disposte ad angolo fisso. Questo è essenziale per produrre dati affidabili sull'oggetto che viene scansionato. Il sistema si calibra osservando una piastra speciale in diverse posizioni, il che gli consente di determinare gli angoli tra le telecamere, che potrebbero essere cambiate a causa di variazioni di temperatura o shock.

Tipi di scanner 3D

Esistono due tipi principali di strumenti di scansione 3D, che differiscono nel modo in cui proiettano la luce sull'oggetto e catturano le immagini risultanti.

• STruziato-light 3D scanners

Strutturati - I dispositivi di scansione leggera utilizzano un proiettore a LED per proiettare un modello di linee sull'oggetto, mentre due telecamere registrano il modo in cui le linee sono distorte dalla forma dell'oggetto. Alcuni di questi strumenti di scansione 3D devono essere montati su un treppiede o un braccio robot e la misurazione viene eseguita in modo statico, il che significa che né lo scanner 3D portatile né l'oggetto possono muoversi durante ciascuna scansione. Ciò può limitare la mobilità e la flessibilità dello scanner di prodotti 3D, specialmente quando si misurano oggetti grandi o complessi o in contesti industriali in cui potrebbero esserci vibrazioni o interferenze.

Questi scanner di prodotti 3D hanno una vasta gamma di applicazioni in aree non industriali, in quanto sono adatti per la scansione di medium da - a - grandi oggetti con caratteristiche e colori ricchi come reliquie culturali, statue e persino corpi umani. I dati che acquisiscono sono ad alta risoluzione e ricchi di dettagli.

Scantech’s Ireal 2e è uno scanner 3D portatile che utilizza la luce strutturata per catturare dati 3D di alta qualità di vari soggetti, dall'uomo agli oggetti con trame e colori. È uno strumento professionale per ingegneri 3D, designer e ricercatori che hanno bisogno di creare modelli 3D per applicazioni industriali, artistiche, mediche o del corpo umano.

Laser 3D Scanner

Gli scanner 3D laser utilizzano emettitori laser per proiettare laser sull'oggetto, mentre due telecamere registrano i laser riflessi per determinare le posizioni nello spazio. La maggior parte di questi scanner 3D sono portatili e la misurazione viene eseguita in modo dinamico, il che significa che lo scanner 3D e l'oggetto possono muoversi continuamente durante la misurazione. Ciò rende lo scanner 3D più mobile e adattabile, in quanto può misurare gli oggetti di qualsiasi dimensione o forma o in qualsiasi luogo o ambiente. Non essendo sensibili alle interferenze, gli scanner 3D laser possono adattarsi a diverse condizioni di misurazione. Sono adatti per le parti industriali di scansione 3D come turbine eoliche, bianco automobilistico - in - corpo, idroelettrico dell'energia idroelettrica.

3D scanning of hydro-power guide vane using Scanner laser portatile Kscan 

The Principi di operazioni of the 3D scanner

Reference points are used to create a stable and accurate point cloud. These are markers that are placed on or around the object, for example on a reference frame or holder, so that the system knows how to orient itself in space and how to position the measurement data in the coordinate system. Some systems, like the Trackscan- Sharp optical 3D measurement sistema, Utilizzare un dispositivo di tracciamento esterno, che rende possibile la misurazione senza punti di riferimento e con alta precisione. Altri sistemi utilizzano caratteristiche geometriche o di colore dell'oggetto per combinare singole scansioni.

Digitizing the aereo Senza usare i punti di riferimento

3D Elaborazione e analisi dei dati

Il processo di digitalizzazione, o scansione 3D, prevede lo spostamento della testa di scansione lungo l'intera geometria dell'oggetto in modo che il sistema veda tutte le superfici che vogliamo analizzare. Poiché ci sono molti fattori esterni che possono influire sull'accuratezza di uno scanner 3D, come variazioni di temperatura, shock, fonti di luce esterna, proprietà e riflessi del materiale, alcune informazioni sulla stessa superficie possono essere registrate da più punti. Si tratta di nuvole punti cruciali di tutte le coordinate catturate dal sistema, che vengono quindi poligonizzate, il che significa che sono automaticamente ottimizzate e mediate, risultando in una mesh a triangolo STL uniforme e precisa che può essere utilizzata per ulteriori analisi, come il controllo di qualità o lo sviluppo del prodotto

Messa di triangolo STL precisa

Messa di triangolo STL precisa con dettagli

La scansione 3D è una potente tecnologia che può migliorare i processi di produzione fornendo dati accurati, rapidi e completi sulla geometria e sulle caratteristiche degli oggetti. Può anche consentire nuove possibilità di creatività e innovazione trasformando oggetti fisici in modelli digitali che possono essere manipolati e modificati in vari modi.

Nella prossima sezione, esploreremo le applicazioni degli scanner 3D e quali vantaggi possono offrire a designer, produttori e professionisti. (Continua)

Interested in choosing a 3D scanner, read the article "5 cose da sapere quando si sceglie scanner 3D portatili" to know more.

(Questo contenuto è in collaborazione con l'invizio)