Pomiary i skanowanie 3D

Pomiar laserowy 3D i skanowanie 3D – technologie precyzyjnego odwzorowania

Pomiar laserowy 3D to proces zbierania danych przestrzennych o obiektach za pomocą technologii laserowej. Skanowanie 3D to metoda tworzenia cyfrowej kopii rzeczywistych obiektów w formie chmury punktów lub siatki trójwymiarowej. Te technologie rewolucjonizują pracę w przemyśle, architekturze oraz inżynierii, oferując precyzję niemożliwą do osiągnięcia tradycyjnymi metodami pomiarowymi.

TL;DR

• Technologie te znajdują szerokie zastosowanie w branżach takich jak automotive, lotnictwo, architektura i kontrola jakości.
• Pomiar 3D to ogólny proces uzyskiwania danych trójwymiarowych, skanowanie 3D to konkretna, bezdotykowa technologia pomiarowa.
• Główne metody skanowania laserowego to Time of Flight, triangulacja laserowa i skanowanie fazowe.
• Skanowanie światłem strukturalnym idealnie sprawdza się w przypadku małych i średnich obiektów o skomplikowanych kształtach.
• Skanery stacjonarne 3D zapewniają stabilność i precyzję dla dużych obiektów, mobilne skanery ręczne oferują elastyczność w terenie.

Promatic DPM oferuje:

• Pomiar 3D laserowy dla różnych branż.
• Pomiary 3D dużych i małych gabarytów,
• Skanowanie 3D i pomiary dotykowe i bezdotykowe.
• Szeroka gama dokładności w zależności od potrzeb.
• Pomiary bezpośrednio na linii produkcyjnej,

Czym się zajmujemy?

Usługi skanowania 3D za pomocą nowoczesnych urządzeń przebiegają w szybkim tempie, ale  do sprawnego przeprowadzenia procesu konieczne doświadczenie operatora. Zamawiając pomiar laserowy 3D w naszej firmie możesz być pewny, że będzie przeprowadzony profesjonalnie, a w razie jakichkolwiek wątpliwości nasz wykwalifikowany personel służy poradami praktycznymi. Masz pytania o skanowanie 3D, ceny i zakres usług? Zapraszamy do kontaktu! 

Zastosowania skanowania 3D w przemyśle i kontroli jakości

Czy wiesz, że: Skanowanie 3D umożliwia porównanie wyprodukowanej części z modelem CAD, generując kolorową mapę odchyłek pokazującą, gdzie geometria odbiega od projektu z dokładnością do setnych milimetra. W branży automotive technologia służy do kontroli geometrii nadwozia, weryfikacji form wtryskowych i odlewniczych, analizy zużycia narzędzi oraz dokumentacji pierwszej sztuki FAI zgodnie z wymaganiami PPAP.

W lotnictwie skanowanie 3D sprawdza wymiary łopatek turbin, komponentów silników i elementów poszycia, gdzie precyzja jest kwestią bezpieczeństwa. W odlewnictwie weryfikuje formy i rdzenie przed rozpoczęciem produkcji seryjnej, minimalizując ryzyko wad. Promatic DPM oferuje usługi kontroli jakości z dedykowanymi raportami pomiarowymi, zawierającymi 100 procent wymiarów wraz z tolerancjami GD&T.

Branże w których działamy

Różnice między pomiarem 3D a skanowaniem 3D

Pomiar 3D to ogólne określenie procesu uzyskiwania trójwymiarowych danych o obiekcie. Jest on realizowany różnymi narzędziami, takimi jak dalmierze laserowe, ramiona pomiarowe czy maszyny współrzędnościowe CMM. Skanowanie 3D to natomiast konkretna technologia będąca jedną z metod pomiaru 3D. Polega na automatycznym zbieraniu milionów punktów pomiarowych, które tworzą chmurę punktów reprezentującą geometrię obiektu z najwyższą szczegółowością.

Skanowanie szczególnie przewyższa tradycyjne pomiary przy złożonych geometriach organicznych. W takich przypadkach ręczne pomierzenie każdego detalu byłoby niewykonalne lub zajęłoby tygodnie. Skanery 3D potrafią zbierać do 2 milionów punktów na sekundę, osiągając dokładność 0,005mm. Promatic DPM oferuje zarówno pomiary dotykowe, jak i bezdotykowe skanowanie 3D, dostosowane do wielkości i specyfiki obiektu.

Skanowanie laserowe – Time of Flight i triangulacja

Skanery przemysłowe wykorzystują dwie podstawowe metody laserowego pomiaru odległości. Te technologie pozwalają na precyzyjne zbieranie danych przestrzennych.

• Time of Flight (czas lotu): Ta metoda mierzy odległość na podstawie czasu powrotu impulsu laserowego po odbiciu od obiektu. Stosuje się ją w skanerach długiego zasięgu, mierzących do kilkuset metrów. Jest idealna do inwentaryzacji budynków i hal przemysłowych.
• Triangulacja laserowa: Wykorzystuje kąt odbicia wiązki od obiektu, obserwowany przez kamerę. Zapewnia wyższą precyzję przy krótszych dystansach. Używana jest do skanowania detali i komponentów przemysłowych.
• Skanowanie fazowe: Mierzy przesunięcie fazowe fali laserowej. Oferuje wysoką szybkość akwizycji danych przy dobrej dokładności. Stosowane jest w metrologii przemysłowej.

Technologia laserowa jest bezkontaktowa, więc nie wpływa na obiekt i umożliwia pomiar powierzchni błyszczących lub odbijających światło.

Skanowanie światłem strukturalnym – precyzja dla małych obiektów

WAŻNE: Skanowanie światłem strukturalnym rzutuje wzory świetlne na obiekt i analizuje ich zniekształcenia kamerą dla obliczenia geometrii trójwymiarowej z wyjątkową szczegółowością. Metoda ta sprawdza się doskonale przy skanowaniu małych i średnich obiektów o skomplikowanych kształtach. Przykłady to części mechaniczne, formy odlewnicze, narzędzia czy prototypy, gdzie wymagana jest submilimetrowa dokładność.

Technologia znajduje zastosowanie w inżynierii odwrotnej do odtworzenia modelu CAD na podstawie fizycznego obiektu. Wykorzystuje się ją także w kontroli jakości do porównania wyprodukowanej części z projektem. W przemyśle medycznym pozwala na tworzenie indywidualnych protez i implantów. Promatic DPM wykorzystuje skanowanie strukturalne w usługach inżynierii odwrotnej i kontroli jakości dla branż automotive, lotnictwo i przetwórstwo tworzyw.

Skanery stacjonarne – stabilność i precyzja dla dużych obiektów

Skanery stacjonarne 3D to urządzenia montowane na statywie lub trójnogu. Zapewniają najwyższą stabilność i powtarzalność pomiarów, co jest kluczowe w metrologii przemysłowej i kontroli jakości.

Dzięki nieruchomej pozycji eliminują drgania i błędy związane z ruchem operatora, osiągając precyzję rzędu mikrometrów. Możliwość skanowania z wielu stanowisk pozwala na kompletne pokrycie dużych obiektów. Mogą to być samochody, łopatki turbin czy całe pomieszczenia przemysłowe.

Skanery te pracują w zakresie temperatur od minus dwudziestu do pięćdziesięciu pięciu stopni Celsjusza, z certyfikatem szczelności IP54. Gwarantuje to niezawodność w trudnych warunkach hal produkcyjnych i budów. Skanery stacjonarne oferowane przez Promatic DPM skanują do 2 milionów punktów na sekundę przy dokładności 0,005mm.

Mobilne skanery ręczne – elastyczność w terenie

Porada: Mobilne skanery ręczne są idealnym wyborem, gdy obiekt ma dużą kubaturę, znajduje się w trudno dostępnym miejscu lub wymaga szybkiego skanowania bez czasochłonnego ustawiania stacji pomiarowych. Zalety mobilności w pomiarach 3D są nieocenione, szczególnie w dynamicznym środowisku pracy.

Zastosowania mobilnych skanerów ręcznych:

• Skanowanie dużych struktur, takich jak kadłuby statków, konstrukcje stalowe czy samoloty, gdzie operator porusza się swobodnie wokół obiektu.
• Pomiary w terenie na budowach i w trudno dostępnych lokalizacjach, gdzie nie ma możliwości ustawienia statywu.
• Szybka akwizycja danych, gdy liczy się czas, a obiekt musi być zmierzony w krótkim oknie czasowym.
• Skanowanie elementów o nieregularnych kształtach, wymagających wielokrotnej zmiany perspektywy dla kompletnego pokrycia.

Nowoczesne skanery ręczne automatycznie łączą skany z różnych pozycji w jedną spójną chmurę punktów, eliminując konieczność ręcznego wyrównywania.

Skanowanie 3D pomieszczeń dla architektury i facility management

Inwentaryzacja 3D budynków za pomocą skanerów laserowych tworzy cyfrowe bliźniaki obiektów. Zawierają one kompletne dane geometryczne, użyteczne w projektowaniu, zarządzaniu i konserwacji.

Architekci wykorzystują skany do tworzenia projektów przebudowy i modernizacji na bazie rzeczywistego stanu zabudowy, eliminując rozbieżności między dokumentacją a rzeczywistością. Projektanci wnętrz planują aranżacje i zabudowy meblowe z dokładnością do centymetra. Konserwatorzy zabytków dokumentują stan obiektów historycznych dla celów ochrony dziedzictwa.

Facility management korzysta ze skanów do zarządzania infrastrukturą budynków, planowania tras instalacji, monitorowania zmian w czasie i optymalizacji wykorzystania przestrzeni w biurowcach i centrach logistycznych. Skanowanie 3D pomieszczeń oferowane przez Promatic DPM pozwala na szybkie i precyzyjne odwzorowanie obiektów o powierzchni do kilkuset metrów kwadratowych.

Proces skanowania 3D i przetwarzanie danych

Profesjonalne skanowanie 3D to wieloetapowy proces. Wymaga on zarówno odpowiedniego sprzętu, jak i doświadczenia w przetwarzaniu danych dla uzyskania użytecznych wyników.

Proces rozpoczyna się od planowania rozmieszczenia stanowisk skanowania dla zapewnienia pełnego pokrycia obiektu. Następnie przeprowadzana jest akwizycja danych z wielu pozycji ze znacznikami referencyjnymi, ułatwiającymi późniejsze wyrównanie skanów. Surowa chmura punktów zawiera często miliardy punktów, wymagających filtracji i czyszczenia z szumów.

Dalsze przetwarzanie obejmuje rejestrację i wyrównanie skanów w jeden model. Następnie tworzy się siatkę trójkątów mesh z chmury punktów. Ostatnim etapem jest eksport do formatów CAD lub jako pliki STL, OBJ, PLY, użyteczne w dalszej obróbce i analizie. Promatic DPM zapewnia kompleksową obsługę od skanowania przez przetwarzanie po dostarczenie gotowych modeli i raportów pomiarowych.