digiCEN-center za 3D digitalizacijo in CAD obdelavo površin (optika, 3D skeniranje, 3D digitalizacija, skener, digitalizator, vzvratno inženirstvo, obratno inženirstvo, STL, oblak točk, zajem podatkov, CAD, CAM, CAE, GD&T)

Vodilni ponudnik storitev naprednega 3D-skeniranja in meritev

Uporabljamo 3D-skener ATOS CS 5M, ki je vodilni predstavnik tehnologije 3D-skenerjev na strukturirano svetlobo. Gre za zajemanje 3D-oblik, ki temelji na optični tehnologiji. Posebnost je zajemanje površin namesto linij ali točk, kar pomeni veliko boljšo kakovost podatkov.

ATOS CS 5M TECOS image

V primerjavi z dotičnimi in laserskimi 3D-skenerji so ti skenerji v zadnjih 15 letih prevzeli primat na tržišču. Poglavitna prednost tehnologije na strukturirano svetlobo je hitrost skeniranja in kakovost podatkov. Veljajo tudi za najtočnejše sisteme, če seveda izvzamemo koordinatne merilne stroje s programsko opremo za skeniranje.

Največje prednosti skenerjev na strukturirano svetlobo so naslednje:

izredno hiter postopek skeniranja,

z velikostjo skeniranega objekta navzgor sistem dimenzijsko praktično ni omejen,

sistemi so prenosljivi (možnost skeniranja na terenu),

doseganje natančnosti (dosegljiva natančnost našega sistema je 0,005 mm),

in druge.

Dolžinske meritve, kontrola oblik in GD&T

V digiCEN kot storitev izvajamo tudi mersko kontrolo. Odvisno od načina analize in želenih rezultatov lahko med drugim izvedemo naslednje:

odstopanje površin skeniranega kosa glede na referenčni CAD model,
merilni protokoli serij ali posameznih vzorcev,
kontrola zahtevanih toleranc oblike in položaja,
hitra kontrola prostih površin zahtevnih oblik...

Kontrola GD&T Kontrola odstopanja oblike z barvno skalo odstopkov
GD&T kontrola in prikaz odstopkov oblike z barvno skalo

Čeprav lahko s 3D-skeniranjem pripravimo ekvivalentno poročilo oz. merilni protokol, kot s koordinatnim merilnim strojem, je tipičen primer meritve ugotavljanje odstopanja oblike od referenčnega CAD-modela. Postopek je sledeč:

3D-skeniranje fizičnega kosa (oblak točk, STL),
poravnava koordinatnega sistema (več možnosti - RPS točke, 3-2-1 ravnina-daljica-točka, best-fit
primerjava s CAD-modelom in prikaz odstopanja površin z barvno skalo:
- gre - ne gre (kar je izven tolerančnega polja se obarva rdeče ali modro, vse kar je OK je zeleno),
- določi se tolerančna skala odstopkov, po kateri se izvedejo meritve,
- možnost merjenja odstopanja oblike preseka glede na idealni CAD presek v tolerančnem polju itd.

Sistem ATOS omogoča pregled rezultatov meritev v 3D-okolju na brezplačnem pregledovalniku GOM Inspect - možno je tudi izvajati dodatne meritve in primerjave.

Nekaj osnovnih podatkov o 3D-skenerjih

Optični skenerji so zasnovani na principu zajemanja slike preko kamere, ki nato s pomočjo ustreznega programa pripravi računalniški model. Natančnost, ki jo lahko dosegamo s temi skenerji je odvisna predvsem od kakovosti kamer, ki snemajo želeni objekt. Seveda je pri zelo majhnih natančnostih natančnost odvisna tudi od valovne dolžine svetlobe.

3D-skeniranje ultra lahkega letala (naročnik Airnet) 3D-skeniranje orodja za preoblikovanje pločevine na terenu (naročnik EMO Orodjarna)
3D skeniranje ultra lahkega letala (naročnik Airnet) in 3D skeniranje orodja na terenu (naročnik Emo orodjarna)

Rentgenski ali CT-skenerji delujejo na principu obsevanja modelov z rentgenskimi žarki ter na osnovi prehoda RTG žarkov preko modela ustvarjajo sliko modela. CT-skenerji se uporabljajo predvsem na področju skeniranja votlih modelov, pri katerih se pokaže bistvena prednost le-teh v primerjavi z ostalimi tipi skeniranja, saj edini omogočajo neporušno skeniranja votlih izdelkov, kar nam omogoča tudi analizo napak v materialu. Slednje je velika prednost tovrstnih sistemov, pomanjkljivost pa je žal velikost skeniranih objektov oz. nefleksibilnost.

S pomočjo partnerjev ponujamo tudi storitve CT-skeniranja na vodilni opremi.

Nadaljnja obdelava podatkov dobljenih s skeniranjem

Samo skeniranje nam največkrat ne pomeni ničesar, če za postopkom skeniranja ne uporabimo ustreznih postopkov obdelave dobljenih skeniranih podatkov. Tipična izhodna datoteka iz sistemov za skeniranje je t.i. oblak točk (angl. mesh of points). Skenerji višjega razreda nudijo poleg sistema skeniranja tudi sisteme za triangulacijo točk in s tem omogočijo izdelavo STL datotek, ki služijo za lažjo nadaljnjo obdelavo, v nekaterih primerih pa prestavljajo tudi končno rešitev. Vendar v nobenem primeru ne dobimo kot izhod "feature based" model, to je model z izdelanimi osnovnimi gradniki (krivulje, površine, radiji, ostri koti, in drugo). Zato moramo izhodne datoteke ustrezno obdelati. Obdeluje pa se jih v posebnih modulih za reverse engineering, ki so sestavni del večjih CAD sistemov (npr. Geomagic, Siemens NX...). Glej vzvratno inženirstvo!

Primer skeniranja superšportnega avtomobila z ATOSom renovatio T500 in platišč ferrarija Nine Jerančič, na osnovi katerih bo Rotobox izdelal karbonska platišča za renovatio!