1 Praktyczne aspekty skanowania 3D dla zadań inżynierii mechanicznej dr inż. Mirosław Guzik

2 OPTYCZNY SKANER 3D - JAK DZIAŁA? skaner 3D i stolik obrotowy z przykładowym obiektem emisja światła strukturalnego podczas skanowania

3 POZORY MYLĄ! Hełm strażacki można stabilnie osadzić na stoliku obrotowym Hydrauliczny przewód siłowy (180 cm długości, 16 mm średnicy, gięty w wielu płaszczyznach) jest dość niewdzięcznym obiektem

4 PROBLEM 1: UCIĄŻLIWY POŁYSK drogi ale dobry niedokładny ale tani inwazyjny ale czego nie robi się dla nauki! spray antyrefleksyjny talk techniczny matowy lakier w sprayu

5 PROBLEM 2: JAK POŁĄCZYĆ TAKIE SKANY? Rozwiązanie: BRAK! - a jednak stolik... Należy wskazać co najmniej trzy te same punkty na obu łączonych skanach. Przeszkody: mała powierzchnia, brak charakterystycznych punktów, kłopotliwe pozycjonowanie obiektu.

6 PROBLEM 3: MOCOWANIE Plastelina (nie zawsze) dobra na wszystko Rozwiązanie: „zrób to sam” pręt, imadło, dwie opaski

7 PROBLEM 4: RURKOWE WAHADEŁKO Efekt: „ciasto francuskie” czyli rozwarstwienie skanu Mimo ustawienia minimalnej prędkości i przyspieszenia stolika, jego zatrzymanie w nowym położeniu wywoływało oscylacje rurki

8 Rozwiązanie: odrobina „hakerstwa” Czy można spowolnić stolik obrotowy poniżej wartości przewidzianych przez producenta? PROBLEM 4: RURKOWE WAHADEŁKO

9 PROBLEM 5: GEOMETRYCZNY PARADOKS mała płyta kalibracyjna a duża przestrzeń pomiarowa Rozwiązanie: spójrzmy na to z innej strony Rozwiązanie: benedyktyńska praca (wykonano 70 skanów kalibracyjnych) obiekt długi a przestrzeń szeroka

10 PROBLEM 6: JAK TO POSKŁADAĆ? Skan rurki został wykonany w trzech częściach – „górnej”, „dolnej” i środkowej Sposób łączenia skanów musi być przewidziany jeszcze przed rozpoczęciem skanowania

11 PROBLEM 6: JAK TO POSKŁADAĆ? Rozwiązanie: „nakrętki referencyjne” W celu połączenia tych części w jedną chmurę konieczne jest wskazanie charakterystycznych punktów

12 PROBLEM 7: CO ZROBIĆ Z CHMURĄ PUNKTÓW? Rozwiązanie: „magiczny program” Geomagic Design X Chmura punktów to tylko statystyczny zbiór danych geometrycznych. Odpowiednie oprogramowanie umożliwia wykorzystanie chmury punktów jako bazy do budowy bryłowego modelu CAD

13 PODSUMOWANIE  SKANOWANIE 3D NIE JEST PROCESEM RUTYNOWYM Każde nowe zadanie może wymagać indywidualnego podejścia i różnego nakładu pracy  PROBLEMATYCZNE OPROGRAMOWANIE Niewielki nakład oprogramowania dostarczanego przez producentów skanerów powoduje, że nie jest ono tak dopracowane jak inne popularne aplikacje. W większości zadań technicznych niezbędne jest zewnętrzne oprogramowanie do inżynierii odwrotnej, jak np. Geomagic Design X  STUDIUM WYKONALNOŚCI Model CAD jednego przewodu hydraulicznego można zbudować „od zera” wielokrotnie mniejszym nakładem pracy na podstawie bezpośrednich pomiarów  PRZETARTY SZLAK Realizacja takiego zadania przy użyciu skanera 3D ma charakter pilotażowy i nabiera sensu jedynie w perspektywie skanowania większej liczby podobnych elementów

14 Praktyczne aspekty skanowania 3D dla zadań inżynierii mechanicznej