Dokładność skanowania 3D – co realnie wpływa na jakość pomiaru?

Dokładność skanowania 3D to jedno z najczęściej zadawanych pytań przez firmy planujące wykorzystanie tej technologii w projektowaniu, kontroli jakości lub inżynierii odwrotnej.
W praktyce nie istnieje jedna, uniwersalna wartość dokładności, która sprawdzi się w każdym przypadku.

Na jakość i precyzję skanu 3D wpływa wiele czynników – od zastosowanej technologii pomiarowej, przez rodzaj skanowanego obiektu, aż po sposób obróbki danych.
W tym artykule wyjaśniamy, co realnie decyduje o dokładności skanowania 3D w zastosowaniach przemysłowych.

Jednym z kluczowych czynników wpływających na dokładność skanowania 3D jest zastosowana technologia pomiarowa.
Różne metody skanowania mają różne właściwości, ograniczenia i obszary zastosowań.

Skanowanie laserowe jest powszechnie wykorzystywane w przemyśle do pomiaru części maszyn, form oraz elementów o wysokich wymaganiach dokładnościowych.

Technologia ta pozwala na bardzo dokładne odwzorowanie geometrii, co sprawia, że doskonale sprawdza się w kontroli jakości, porównaniu do modeli CAD oraz inżynierii odwrotnej.

W przypadku obiektów wrażliwych lub wymagających bezkontaktowego pomiaru stosuje się skanowanie światłem strukturalnym w podczerwieni (NIR).

Metoda ta jest bezpieczna dla skanowanych elementów i znajduje zastosowanie m.in. w digitalizacji obiektów zabytkowych oraz eksponatów muzealnych.

Rodzaj powierzchni skanowanego obiektu ma istotny wpływ na jakość uzyskanych danych. W praktyce szczególnym wyzwaniem są powierzchnie czarne, błyszczące oraz refleksyjne.

Elementy lakierowane, typowe dla branży motoryzacyjnej, wymagają odpowiedniego doboru technologii i parametrów skanowania.

Dokładność skanowania 3D zależy również od wielkości i złożoności geometrycznej obiektu. Skanowanie niewielkich detali technicznych pozwala na uzyskanie bardzo wysokiej precyzji, natomiast w przypadku dużych obiektów kluczowe znaczenie ma stabilność procesu i zachowanie spójności wymiarowej. W takich przypadkach wykorzystywane są techniki wspomagające, takie jak fotogrametria, umożliwiające precyzyjne skanowanie dużych obiektów.

Na jakość skanu 3D wpływają również warunki, w jakich realizowany jest pomiar. Odpowiednie oświetlenie, stabilne ułożenie obiektu oraz poprawna strategia skanowania pozwalają ograniczyć błędy i uzyskać lepsze rezultaty. W zastosowaniach przemysłowych istotne jest również doświadczenie operatora oraz właściwe dobranie parametrów skanowania do konkretnego zadania.

Dokładność skanowania 3D nie kończy się na samym pomiarze. Równie istotnym etapem jest obróbka danych oraz ich analiza.

Na tym etapie możliwe jest filtrowanie szumów, optymalizacja siatki oraz analiza odchyłek geometrycznych poprzez porównanie skanu z modelem CAD.

Skanowanie 3D daje największą wartość w projektach, w których liczy się precyzja, czas realizacji oraz możliwość pracy na rzeczywistym obiekcie.

Technologia ta znajduje zastosowanie m.in. w kontroli jakości, odtwarzaniu dokumentacji technicznej, modernizacji maszyn oraz projektowaniu elementów dopasowanych.

W praktyce dokładność skanu ma największe znaczenie wtedy, gdy skan ma być podstawą do inżynierii odwrotnej (reverse engineering) lub kontroli jakości. Po pomiarze 3D możemy:

• odtworzyć geometrię jako model CAD (powierzchnie / bryła)
• zweryfikować odchyłki względem nominału
• przygotować raport pomiarowy

Do inspekcji i porównań 3D wykorzystujemy m.in. oprogramowanie klasy przemysłowej (np. ZEISS Inspect 3D), co pozwala przełożyć „ładny skan” na twarde dane metrologiczne.

Dokładność skanowania 3D jest wypadkową wielu czynników – technologii pomiarowej, charakterystyki obiektu, warunków skanowania oraz jakości obróbki danych. Dlatego kluczowe znaczenie ma nie tylko sam sprzęt, ale również doświadczenie i właściwe dobranie metody skanowania do konkretnego zastosowania.

Skontaktuj się z nami, aby dobrać technologię skanowania i omówić możliwości wykorzystania danych 3D w praktyce.

Skanowanie 3D coraz częściej staje się podstawowym narzędziem w projektowaniu, kontroli jakości oraz inżynierii odwrotnej.
Pozwala szybko i precyzyjnie przenieść rzeczywisty obiekt do świata cyfrowego, niezależnie od jego kształtu, wielkości czy stopnia skomplikowania.

W tym artykule pokazujemy, jak wygląda proces skanowania 3D w praktyce – od pierwszego pomiaru, przez obróbkę danych, aż do uzyskania gotowego modelu CAD.

Proces rozpoczyna się od skanowania 3D rzeczywistego obiektu.
W zależności od jego charakterystyki oraz wymagań projektowych dobierana jest odpowiednia metoda pomiarowa.

W zastosowaniach przemysłowych wykorzystywane jest precyzyjne skanowanie laserowe, umożliwiające bardzo dokładne odwzorowanie geometrii elementów technicznych.
W przypadku obiektów wrażliwych lub o szczególnej wartości stosowane jest skanowanie światłem strukturalnym w podczerwieni (NIR), które jest bezpieczne i bezkontaktowe.

Bezprzewodowy charakter skanowania pozwala na pomiary zarówno małych detali, jak i dużych obiektów bez ograniczeń gabarytowych.

Efektem skanowania 3D jest zbiór danych w postaci chmury punktów, która dokładnie odwzorowuje powierzchnię zeskanowanego obiektu.

Na jej podstawie tworzona jest siatka trójkątów (mesh), stanowiąca cyfrowy model geometryczny obiektu.
Na tym etapie możliwa jest wstępna analiza kształtu, wymiarów oraz jakości wykonania elementu.

Dane te mogą być również wykorzystywane do kontroli jakości lub porównania z istniejącą dokumentacją CAD.

Skanowanie 3D jest skutecznym narzędziem kontroli jakości, szczególnie w przypadku elementów o złożonej geometrii.

Porównanie skanu z modelem CAD pozwala na:

• analizę odchyłek geometrycznych
• sprawdzenie zgodności z tolerancjami
• ocenę jakości wykonania elementu
• identyfikację deformacji i zużycia

Takie analizy są powszechnie wykorzystywane przy produkcji części maszyn, form oraz elementów motoryzacyjnych.

W wielu projektach celem skanowania 3D nie jest sam pomiar, lecz przygotowanie w pełni parametrycznego modelu CAD.

Na podstawie danych ze skanowania wykonywana jest inżynieria odwrotna, polegająca na rekonstrukcji geometrii w środowisku CAD.

Gotowy model CAD umożliwia dalszą modyfikację elementu, przygotowanie dokumentacji technicznej oraz ponowną produkcję części.

W przemyśle skanowanie 3D wykorzystywane jest m.in. do kontroli jakości, odtwarzania dokumentacji, reprodukcji części, modernizacji istniejących maszyn.

W branży motoryzacyjnej skanowanie 3D umożliwia precyzyjne odwzorowanie nadwozi, elementów karoserii oraz części samochodowych nieprodukowanych już przez producentów aut.

Skanowanie 3D znajduje również zastosowanie w digitalizacji obiektów o wysokiej wartości historycznej i kulturowej, bez którego ich odtworzenie było by niemożliwe.

Skanowanie 3D jest narzędziem, które łączy świat fizyczny z cyfrowym.
Pozwala skrócić czas projektowania, zwiększyć dokładność pomiarów oraz ograniczyć ryzyko błędów na kolejnych etapach produkcji.

Dzięki połączeniu skanowania 3D, inżynierii odwrotnej oraz projektowania CAD możliwe jest kompleksowe podejście do modernizacji, rekonstrukcji i rozwoju elementów technicznych.

Skontaktuj się z nami, aby omówić zakres pomiarów, dobrać odpowiednią metodę skanowania i przygotować wycenę. Skanujemy zarówno w obrębie Warszawy jak i całej Polsce z dojazdem.