Skanowanie laserowe 3D a tradycyjne techniki pomiarowe – porównujemy!

Skanowanie 3D a tradycyjne techniki pomiarowe – czym się różnią?

Skaning laserowy 3D to zaawansowana technika, która przechwytuje przestrzenną, trójwymiarową geometrię obiektów. Pracę wykonują zaawansowane skanery 3D – na rynku zobaczysz wiele modeli, ale jedne z najpopularniejszych to niezaprzeczalnie laserowe.

Tak więc skanery 3D laserowe emitują wiązkę laserową, która odbija się od powierzchni obiektu, a następnie detektory w skanerze rejestrują te odbicia tworząc chmurę punktów. Na podstawie czasu, jaki potrzebuje wiązka laserowa na pokonanie danej odległości, oraz kąta, pod jakim odbija się od powierzchni, skaner jest w stanie obliczyć odległość oraz położenie punktów na powierzchni obiektu. Poprzez powtarzanie tego procesu z różnych punktów i kątów, skaner tworzy trójwymiarowy model współrzędnych obiektu. 

Dobre skanery laserowe 3D są niezawodne, jeśli chodzi o projektowanie, kontrolę jakości czy diagnostykę, zwłaszcza gdy chodzi o większe obiekty. Z tego względu wiodą prym w branżach przemysłowych – od motoryzacji, aż po medycynę.

Natomiast tradycyjne techniki pomiarowe często wykorzystują mechaniczne metody. Wśród popularnych narzędzi są miarki, suwmiarki, mikrometry czy wysokościomierze. Bez wątpienia nadal bywają potrzebne w wielu zakładach przemysłowych, jednak również bez wątpienia nie dorównują skanowaniu laserowemu 3D pod względem precyzji, co zaraz rozłożymy na czynniki pierwsze.

Skaning laserowy 3D a tradycyjne techniki pomiarowe – jakie są różnice i podobieństwa?

Skaning 3D ma ogrom zastosowań, w każdej dziedzinie – chociażby w tworzeniu gier komputerowych czy skanowaniu budynków, jak wspomniana katedra Notre Dame. My teraz jednak skupimy się na przemysłowym zastosowaniu nowoczesnych skanerów laserowych 3D. 

W odróżnieniu od tradycyjnych metod pomiaru, skanowanie laserowe 3D charakteryzuje się wyższą wydajnością oraz większą ilością informacji gromadzonych w jednostce czasu, co stawia tę technikę na czele w swojej kategorii. Dzięki możliwości przechwytywania milionów punktów danych na sekundę, skanery laserowe dostarczają bardzo dokładne dane obiektów. Bywa to wymagane w przypadku geometrii złożonych, których niestety nie da zmierzyć się zwykłymi miarkami i suwmiarkami.

Mimo to, tradycyjne techniki pomiarowe, takie jak wspomniane przyrządy mechaniczne, nadal sprawdzają się w przypadku prostych kształtów lub gdy duża ilość gromadzonych danych nie jest konieczna. W niektórych sytuacjach, zwłaszcza gdy chodzi o elementy o dużych rozmiarach, tradycyjne narzędzia pomiarowe mogą być równie skuteczne jak skanery laserowe, przy mniejszym koszcie. Ale tak jak wspomnieliśmy, jedynie tam, gdzie wydajność i czas pomiaru nie są aż tak istotna.

Efektywność kosztowa

Skanery laserowe 3D bez wątpienia są wyższą inwestycją niż tradycyjne przyrządy pomiarowe. Nie ukrywajmy, maszyna, oprogramowanie i wdrożenie nowoczesnych skanerów 3D nie mogą być najtańsze. Ale chociaż początkowy nakład rzeczywiście wydaje się wyższy, to zakup wysokiej jakości skanera laserowego w połączeniu z maszyną CMM zwraca się z nawiązką ze względu na szybkość i automatyzację procesu pomiarowego, co gwarantuje oszczędność czasu i kosztów.

W przypadku tradycyjnych technik pomiarowych, koszty są niższe na początku, ale dłuższy czas potrzebny na dokładne pomiary oraz ryzyko ludzkiego błędu niestety skutkują wyższymi kosztami w dłuższej perspektywie. A już z pewnością niezadowolonymi klientami, którzy rezygnują z niedokładnych i nierzetelnych usług.

Zakres zastosowań

Nie sposób wymienić każdej dziedziny, w której skanery 3D przodują – wspominaliśmy już o skanowaniu laserowym budynków, obiektów zabytkowych, grach komputerowych, branży geodezyjnej, przemyśle, ale jest ich znacznie więcej. Branża lotnicza, motoryzacyjna, medyczna, architektoniczna, a nawet archeologiczna nie obeszłyby się w wielu przypadkach bez skanerów 3D.

Tradycyjne techniki pomiarowe, choć nieustannie użyteczne, mają ograniczone zastosowanie, szczególnie jeśli chodzi o obiekty o skomplikowanych kształtach lub niestandardowych wymiarach. Oczywiście nadal są pomocne w wielu dziedzinach, również w przemysłach motoryzacyjnym czy lotniczym, ale bardziej jako wsparcie, a nie główne urządzenia pomiarowe.

Jakie są typowe i nietypowe zastosowania skanerów 3D na tle tradycyjnych narzędzi?

Chociaż zwykłe narzędzia pomiarowe zawsze będą dobrym wsparciem w przemyśle, są dziedziny, gdzie zdecydowanie nie zdadzą egzaminu. Gdzie wiedzie prym skaner 3D?

• Przemysł lotniczy i kosmiczny – skanowanie 3D stosuje się do pomiaru geometrii skomplikowanych części lotniczych i komponentów silników, a także do kontroli jakości wytwarzanych części. Elementy statków kosmicznych, podzespołów, przyrządów powstają z pomocą dobrych skanerów 3D.

• Przemysł motoryzacyjny – skanowanie 3D powstało z myślą o kontroli jakości wytwarzanych części, projektowania prototypów, analizie odkształceń karoserii czy odwzorowywania geometrycznego istniejących elementów do celów remontowych.

• Przemysł architektoniczny i budowlany – i znowu przykład Katedry Notre-Dame! Skanowanie 3D nadaje się do  tworzenia dokładnych modeli 3D budynków i monitorowania postępu prac budowlanych.

• Przemysł medyczny – tworzenie modeli anatomicznych dla celów diagnostycznych i produkcja narzędzi medycznych często nie byłyby tak precyzyjne, gdyby nie wsparcie skanerów 3D.

• Przemysł filmowy i gier komputerowych – specjalistyczne skanery 3D tworzą realistyczne efekty wizualne w filmach i grach komputerowych poprzez skanowanie aktorów i obiektów oraz tworzenie ich cyfrowych odpowiedników. Tutaj tradycyjne narzędzia pomiarowe bez wątpienia nie miałyby szans w takim starciu!

• Badania archeologiczne i dziedzictwo kulturowe – skanery 3D nadają się do do dokumentowania i analizy zabytków, starożytnych ruin czy wykopalisk archeologicznych.

• Przemysł morski – skanowanie laserowe 3D wykorzystuje się do monitorowania konstrukcji morskich, platform wiertniczych i statków, dzięki czemu można wykryć uszkodzenia.

Zwróć uwagę, jak obszerną dziedziną jest skanowanie 3D – i to nie tylko w przemyśle. Jednakże to właśnie w przemyśle odgrywa istotną rolę, o czym doskonale wiemy i dlatego zaopatrujemy zakłady przemysłowe w nowoczesne maszyny 3D.

Zrobotyzowane systemy pomiarowe i skanery 3D

Coraz większą popularnością cieszą się zrobotyzowane systemy pomiarowe, takie jak nasz i-ROBOT z oprogramowaniem METROLOG X4. Urządzenie możesz wyposażyć w skaner laserowy lub sondę do pomiarów stykowych, co ułatwia dopasowanie do własnych potrzeb przemysłowych. Profesjonalny system pomiarowy i-ROBOT zapewnia świetną precyzję i bezpieczeństwo w przemysłach motoryzacyjnym, lotniczym, kosmicznym czy też kolejowym.

O wydajną pracę dba oprogramowanie METROLOG X4, a co najważniejsze gwarantuje kompatybilność z dowolnym robotem przemysłowym i urządzeniem pomiarowym 3D, a to za sprawą wbudowanych interfejsów komunikacji.

A jeśli szukasz ręcznego skanera 3D, to nasze urządzenie 3D FARO świetnie sprawdzi się nawet w przypadku mocno skomplikowanych kształtów i struktur. Jest przystosowany zwłaszcza do pracy w terenie, poza zakładem, oraz współpracuje z różnymi technologiami typu skanowanie światła niebieskiego czy klasyczna sonda stykowa.

To tylko część asortymentu COMTEC 3D – skontaktuj się z nami, a chętnie przedstawimy ofertę. Doradzimy, jakie urządzenia najlepiej spełnią Twoje potrzeby przemysłowe. Zapraszamy!