No ambiente de produção de hoje, a automação, a qualidade e a quantidade de informações adquiridas sobre o produto são fatores essenciais para o sucesso. Para atingir esses objetivos, muitas indústrias dependem de scanners 3D para capturar informações precisas e detalhadas sobre seus produtos em todas as etapas da produção.

Mas o que são scanners 3D, como eles funcionam e como eles podem melhorar os processos de produção? Neste artigo, exploraremos essas perguntas usando exemplos de scanners 3D da Scantech, um dos principais fabricantes de ferramentas de varredura 3D.

O que é um scanner 3D?

A Scanner 3D, também conhecido como máquina de medição óptica, é um dispositivo que pode capturar a forma e a geometria de objetos reais - mundiais e criar modelos 3D deles, convertendo os dados capturados em malha do triângulo STL. Esses modelos 3D digitais podem ser usados ​​para vários propósitos, como controle de qualidade ou desenvolvimento de produtos.

As ferramentas de varredura 3D portáteis têm muitas vantagens sobre outros tipos de máquinas de medição. Eles são mais rápidos, mais versáteis, mais móveis que os métodos tradicionais. Eles podem medir objetos sem tocá -los, o que evita danos e deformação. Eles também podem coletar uma grande quantidade de dados em pouco tempo, o que permite uma análise detalhada da forma e recursos do objeto. Graças à sua portabilidade, eles podem ser facilmente transportados e usados ​​em diferentes locais e ambientes, mesmo em lugares difíceis de alcançar ou ter vibrações.

One example of a compact and portable industrial 3D scanner is the Simscan, que se distingue por seu tamanho compacto e desempenho robusto. Ele pesa apenas 0,5 kg e tem um tamanho de 200 mm. Ele pode caber em um pequeno estojo e ser conectado a um laptop, facilitando o transporte e o uso em qualquer lugar. Também pode realizar medições 3D precisas com precisão de até 0,02 mm.

Um 3D pequeno e leve Scanner a laser - Simscan

Um scanner portátil 3D consiste em um projetor e câmeras que são organizados em um ângulo fixo. Isso é essencial para produzir dados confiáveis ​​sobre o objeto que está sendo digitalizado. O sistema se calibra observando uma placa especial em diferentes posições, o que permite determinar os ângulos entre as câmeras, que podem ter mudado devido à variação ou choques de temperatura.

Tipos de scanners 3D

Existem dois tipos principais de ferramentas de varredura 3D, que diferem na maneira como projetam luz no objeto e capturam as imagens resultantes.

• STruturado-light 3D scanners

Os dispositivos de varredura de luz estruturados usam um projetor de LED para projetar um padrão de linhas no objeto, enquanto duas câmeras registram como as linhas são distorcidas pela forma do objeto. Algumas dessas ferramentas de varredura 3D precisam ser montadas em um tripé ou um braço de robô, e a medição é feita de maneira estática, o que significa que nem o scanner 3D portátil nem o objeto podem se mover durante cada varredura. Isso pode limitar a mobilidade e a flexibilidade do scanner de produto 3D, especialmente ao medir objetos grandes ou complexos ou em ambientes industriais, onde pode haver vibrações ou interferência.

Esses scanners de produtos 3D têm uma ampla gama de aplicações em áreas não industriais, pois são adequadas para o meio de varredura - a - objetos grandes com recursos e cores ricas, como relíquias culturais, estátuas e até corpos humanos. Os dados que eles adquirem são alta - Resolução e ricos em detalhes.

Scantech’s Ireal 2e é um scanner 3D portátil que usa luz estruturada para capturar dados 3D de alta qualidade de vários assuntos, de humanos a objetos com texturas e cores. É uma ferramenta profissional para engenheiros, designers e pesquisadores 3D que precisam criar modelos 3D para aplicações de corpo industrial, artístico, médico ou humano.

Laser 3D scanners

Os scanners 3D do laser usam emissores de laser para projetar lasers no objeto, enquanto duas câmeras registram os lasers refletidos para determinar as posições no espaço. A maioria desses scanners 3D é de mão e a medição é feita de maneira dinâmica, o que significa que o scanner 3D e o objeto podem se mover continuamente durante a medição. Isso torna o scanner 3D mais móvel e adaptável, pois pode medir objetos de qualquer tamanho ou forma ou em qualquer local ou ambiente. Sendo não sensíveis à interferência, os scanners 3D do laser podem se adaptar a diferentes condições de medição. Eles são adequados para peças industriais de varredura em 3D, como turbinas eólicas, branco automotivo - no corpo, hidrelétrica - equipamento de energia.

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

The Princípios de operações 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- Nítido optical 3D measurement sistema, use um dispositivo de rastreamento externo, o que torna possível a medição sem pontos de referência e com alta precisão. Outros sistemas usam recursos geométricos ou de cores do objeto para combinar varreduras individuais.

Digitizing the avião sem usar pontos de referência

3D Processamento e análise de dados

O processo de digitalização, ou varredura 3D, envolve mover a cabeça de varredura ao longo de toda a geometria do objeto, para que o sistema veja todas as superfícies que queremos analisar. Como existem muitos fatores externos que podem afetar a precisão de um scanner 3D, como mudanças de temperatura, choques, fontes de luz externas, propriedades e reflexões do material, algumas informações sobre a mesma superfície podem ser registradas por vários pontos. Essas são nuvens de ponto bruto de todas as coordenadas capturadas pelo sistema, que são então poligonizadas, o que significa que são otimizadas e calculadas automaticamente, resultando em uma malha de triângulo STL uniforme e precisa que pode ser usada para análises adicionais, como controle de qualidade ou desenvolvimento de produtos

Malha de triângulo STL precisa

Malha de triângulo STL precisa com detalhes

A varredura 3D é uma tecnologia poderosa que pode aprimorar os processos de fabricação, fornecendo dados precisos, rápidos e abrangentes sobre a geometria e os recursos dos objetos. Também pode permitir novas possibilidades de criatividade e inovação, transformando objetos físicos em modelos digitais que podem ser manipulados e modificados de várias maneiras.

Na próxima seção, exploraremos as aplicações de scanners 3D e quais benefícios eles podem trazer para designers, fabricantes e profissionais. (Continua)

Interested in choosing a 3D scanner, read the article ““5 coisas a saber ao escolher scanners 3D portáteis” to know more.

(Este conteúdo está em colaboração com a Invizion)