Rodzaje skanerów 3D – najważniejsze różnice i zasady ich działania

Automatyzacja produkcji przemysłowej wiąże się m.in. z pozyskiwaniem coraz bardziej szczegółowych informacji na temat wymiarów oraz parametrów wykonywanych elementów. Dane te mogą być gromadzone na wszystkich etapach procesu wytwórczego, a urządzeniami, które to umożliwiają, są trójwymiarowe przemysłowe maszyny do skaningu. Jakie są podstawowe rodzaje skanerów 3D oraz jak ich budowa wpływa na zasady działania i zastosowanie we współczesnym przemyśle?

Czym jest skaner 3D przemysłowy?

Do szczegółowej klasyfikacji urządzeń pomiarowych wykorzystujących technologię trójwymiarową, przejdziemy za moment. Aby zrozumieć różnice w budowie i parametrach pomiędzy najpopularniejszymi rodzajami skanerów 3D warto najpierw odpowiedzieć sobie na pytanie o to, czym właściwie jest przemysłowa technologia skanowania przestrzennego?

Optyczne maszyny pomiarowe, jak inaczej określa się urządzenia do skaningu, to specjalistyczne systemy metrologiczne, pozwalające monitorować kluczowe parametry obiektów – ich geometrię czy wymiary. Skaner trójwymiarowy na podstawie rzeczywistego produktu tworzy jego niezwykle precyzyjny, cyfrowy model, zamieniając obraz na siatkę punktów z niezwykłą dokładnością. Dostępne w ofercie NA TECHNOLOGY urządzenia, np. zaprojektowany do badania mikro oraz małych elementów model VICIVISION X, oferują dokładność mierzenia średnicy na poziomie 1,5+D (/100) μm. Pozwala to na dokonywanie najbardziej zaawansowanych pomiarów np. w implantach stomatologicznych.

Rodzaje skanerów 3D

Wiedząc już, co definiuje maszyny do skanowania przemysłowego, warto poznać ich podstawową klasyfikację. W zależności od źródła światła oraz zastosowanych technologii najprostszy podział obejmuje dwie kategorie urządzeń, do których zaliczają się:

• skanery 3D stykowe – określane różne jako dotykowe,
• skanery trójwymiarowe bezstykowe (bezdotykowe).

Dotykowe skanery 3D – zasada działania

Pierwsza grupa maszyn obejmuje urządzenia stykowe, które nie emitują światła strukturalnego ani laserowego, za to przeprowadzają analizę za pomocą fizycznego kontaktu. Są to skanery 3D, których zasada działania zakłada skanowanie obiektu poprzez bezpośredni kontakt z jego powierzchnią. Specjalna sonda umieszczona na ramieniu pomiarowym lub płycie skanuje produkt, dokonując na tej podstawie szczegółowej oceny jego parametrów.

Skaner bezdotykowy – jak jest zbudowany?

Druga grupa urządzeń, zgodnie ze swoją nazwą, skanuje obiekty w pełni bezdotykowo, wykorzystując strumienie świetlne. Pominięcie bezpośredniego kontaktu z powierzchnią produktu zapobiega naruszaniu jego struktury oraz zapobiega przypadkowym ingerencjom w materiał, dlatego bezstykowy skaner 3D laserowy, bądź emitujący światło strukturalne to urządzenia cieszące się obecnie bardzo dużą popularnością w różnych gałęziach przemysłu. Poza rodzajem zastosowanej wiązki ich zasady działania nie różnią się znacząco – oba typy maszyn 3D emitują refleksy bądź promieniowanie, które przechodzą przez obiekt, a rezultatem takiego bezkontaktowego badania jest niezwykle precyzyjne określenie zbioru parametrów produktu.

Mówiąc o trójwymiarowych przemysłowych urządzeniach wykorzystujących zasadę bezstykowego działania, warto wspomnieć również o innych maszynach, takich jak:

• dalmierze laserowe, które dzięki precyzyjnym czujnikom zapewniają dokładne pomiary na dużych odległościach,
• adaptery DSLR, zbudowane z wielu lustrzanek, oparte na fotogrametrii,
• urządzenia do skanowania CT, wykorzystujące tomografię komputerową.

Skaner trójwymiarowy i jego zastosowanie

Znając zasady działania urządzeń do skaningu oraz ich podstawowy podział, czas odpowiedzieć sobie na pytanie o to, gdzie najczęstsze zastosowanie znajdują maszyny wyposażone w sondę lub skaner 3D na światło strukturalne bądź laser. Podstawowy obszar użycia tych specjalistycznych sprzętów obejmuje szeroko rozumianą produkcję przemysłową, a mówiąc precyzyjniej – takie dziedziny jak kontrola jakości czy wymiarowanie produktów. Uniwersalny charakter maszyn z dostępnej w ofercie NA TECHNOLOGY serii VICIVISION PRIMA, wyróżniającej doskonałym stosunkiem wydajności do ceny, pozwala na automatyczny i szybki pomiar bezpośrednio na produkcji.

Obecnie trudno wyobrazić sobie branżę produkcyjną, w której skaner mierzący parametry produktów nie znalazłby swojego zastosowania. Urządzenia 3D używające światła strukturalnego lub promieniowania laserowego, od lat odgrywają niezwykle istotną rolę m.in. w przemyśle samochodowym, medycynie, lotnictwie czy energetyce. Również w takich dziedzinach jak transport, przemysł ciężki czy zbrojeniowy bezinwazyjna zasada działania urządzeń do trójwymiarowego skanowania okazuje się bezcenna. Pozwala zamieniać rzeczywiste obrazy na cyfrowe modele z określaniem ich podstawowych właściwości i parametrów, jeszcze bardziej automatyzując i skracając cały proces produkcyjny.

Skanery 3D w ofercie NA TECHNOLOGY

Opisane powyżej zastosowanie trójwymiarowych maszyn skanujących oraz omówienie ich podstawowych rodzajów ze szczególnym uwzględnieniem urządzeń wykorzystujących wiązki światła laserowego i strukturalnego, stanowi jedynie wstęp do rozważań dotyczących możliwości współczesnych maszyn do skaningu 3D. Wszystkich zainteresowanych wdrożeniem tej technologii, zapraszamy do zapoznania się z ofertą NA Technology oraz do kontaktu z nami. Z przyjemnością doradzimy w wyborze rozwiązań idealnie dopasowanych do Państwa potrzeb.