3D měření a optická digitalizace, reverzní inženýrství

Informace ke stažení

Příklady aplikací 

Digitalizace keramického modelu "opiček" /více/

Bezkontaktní optický 3D scanner / skener ATOS

Katedra výrobních systémů disponuje bezdotykovým optickým 3D scannerem ATOS II 400, který je určený pro rychlou digitalizaci reálných objektů o rozměrech od několika milimetrů až po několik metrů. Toto zařízení slouží k přenosu povrchu reálného předmětu do 3D grafického rozhraní počítače, kde je možné dále jej upravovat a modelovat. Pomocí takto získaných dat lze vygenerovat soubory pro výrobu a následně znovu změřit a porovnat vyrobený díl s originálem.

Nástin procesu digitalizace a měření

Systém ATOS pro digitalizaci povrchu využívá metodu projekční moiré topografie, snímané dvěma digitálními kamerami s vysokým rozlišením optických čipů (1,4 mil. bodů každá). Vysoce výkonná stereo metoda snímání nabízí velké rozlišení a široká flexibilita měřícího objemu umožňuje ATOSu přesnou a efektivní kontrolu kvality výroby.

Nejširší využití systému ATOS je v oblastech CAD, CAM a FEM kde je vyžadováno měření reálných objektů a jejich následné srovnání s teoretickým modelem. Je možné spojovat jednotlivé snímky do jednoho celku a měřit tak i rozměrné a složité objekty po celém povrchu.

Výstupem z měření je velmi kvalitní soubor STL dat, nebo 3D souřadnic bodů (mrak bodů), program umožňuje ukládat i řezy, obrysové linie, případně výstupní protokoly kvality.

Výhody:

• Rychlé měření

• Vysoká hustota dat až 28 bodů na mm2 a 1,4 milionu bodů na jeden záběr

• Flexibilita systému (spojování jednotlivých snímků do jednoho)

• Možnost měřit i lesklé a průhledné objekty (po bezpečné úpravě povrchu)

• Možnost měřit i měkké objekty

Optický 3D scanner / skener REVscan

Další možností jak snímat tvar těles optickou cestou je scanner REVscan, který pro snímání povrchu těles využívá projekce dvojice laserových proužků, jejichž odraz od předmětu je snímán dvojicí kamer. Následná úprava dat a případná měření dále využívají softwaru od scanneru ATOS. Využití dat je shodné s daty získanými ATOSEM. Výhodou tohoto skeneru je větší mobilita zařízení, která je vykoupena nižší přesností, která se u scanneru REVscan pohybuje okolo 0,1 mm.

Dotykové měrení

Dále je naše katedra vybavena systémem MicroScribe 3DX. Zařízení využívá ke snímání povrchu objektů dotykový hrot umístěný na konci ramene. Připojený počítač přesně zaznamená polohu hrotu v okamžiku smáčknutí pedálu. Měřící software Rhinoceros pak v počítači postupně vytváří obraz objektu v podobě souřadnic jednotlivých bodů, případně křivek nebo celých ploch.

Parametry:

• Přesnost měření: 0,23 mm

• Měřící rozsah: 60 cm

• Výstup: CAD data

MicroScribe 3DX (vlevo), souřadnicový měřící stůl (vpravo)

Velmi přesná měření lze provádět na souřadnicovém měřícím stole, vybaveném deskou z broušené žuly, která zajišťuje přesné měření upnutých objektů. Rozměry objektu jsou snímány pomocí sondy s kalibrovaným kulovým hrotem o průměru 1 mm. Data sondy jsou snímána počítačem, kde jsou pomocí obslužného programu uložena do textového souboru.

Parametry :

• Přesnost měření: 0,005 mm

• Měřící rozsah: 40x40x20 cm

• Výstup: *.txt soubor

Kontakt: Ing. Radomír Mendřický, Ph.D., Ing. Keller, Ph.D.