Koyu veya yansıyan parçalar makine endüstrisinde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu parçalar 3D tarama için belli zorluklar teşkil etmektedir. Tarama sırasında lazer ışınlarına verilen geri bildirimi bozabilir ve parazit/kötü nokta bulutlarına neden olabilir.
Karanlık ve yansıtıcı parçaların taranmasında neden sorun yaşanır?
Bu parçaları taramanın neden zor olduğunu anlamak için önce 3D tarayıcıların çalışma prensibini bilmemiz gerekiyor. Optik ışık tabanlı 3D tarayıcılar, nesnelerin yüzeyine çarptığında deforme olan lazer ışınları yayar. Deformasyon daha sonra, uzaydaki konumlarını belirlemek için nesneden olan mesafeyi hesaplayan bir tarayıcının sensörüne yansıtılır. Tarayıcı karanlık yüzeyler üzerine lazer ışınları gönderdiğinde, bu ışınlar daha çok emilir ve bu daha düşük yansıtma ile sonuçlanır. Eğer bu ışınları yansıtıcı yüzeylere gönderdiğimizde, bu lazerler yüzeyden dağılacak ve Şekil-1'de gösterildiği gibi önemli derecede dağınık ve parazit nokta bulutları oluşturacaktır. Bu da tarama verisi üzerinde açık ve yırtık yüzeylere sebep olacaktır.
3B Tarama Örnekleri
Karanlık yüzeylerin 3B taraması hakkında daha fazla ayrıntı öğrenmek için örnek olarak bir grafit elektrot alalım. Kalsine edilmiş kömür katranından yapılan grafit elektrot, mükemmel bir iletken olarak elektrolizde yaygın olarak kullanılmaktadır. İçinde bulunan malzemelerin bileşimi nedeniyle ışık emilir ve karanlık görünür. Bu parça geleneksel bir 3B tarayıcı kullanılarak tarandı ve sonuçları sizlerle paylaştık.
Şekil 2: Grafit elektrot(Koyu Yüzey) Taraması
Lazer ışınları karanlık yüzey tarafından emildi, bu da uzun konumlandırma süreleri ve daha uzun tarama süreleri ile sonuçlandı. Şekil-3’te gösterildiği gibi, grafit elektrotun bazı geometrisi ve özellikleri mesh yapı üzerinde eksik oluşturuldu.
Şekil 3: Bir grafit elektrotun mesh dosyası (büyük miktarda yırtık ve açık mesh data)
Bu, çalışmayı hem karanlık hem de yansıtıcı yüzeylere sahip bir araç jantı üzerinde deneyimledik.
Şekil 4: Jant Örneği(Yansıtıcı ve Koyu Yüzey)
Araç jantını tararken, parlak üst kısmının lazerlerin çoğunu kontrolsüz yansıttığını ve yüksek bir yansımaya yol açtığını görüyoruz. 3B tarayıcı, kenarlar ve daire kesitleri gibi ayrıntıları yakalayamadı. Bu nedenle birçok mesh eksik oluşturuldu. Tarama sonucunu aşağıda görebilirsiniz (Şekil-5).
Şekil 5: Bir Araç jantının mesh yüzey dosyası(Büyük miktarda yırtık ve açık mesh data)
Peki bu zorluklar geleneksel cihazlarla nasıl aşılabilir?
Yansıtıcı ve karanlık yüzeylerin yarattığı zorlukların üstesinden gelmenin birçok yolu vardır. Yansıtıcı yüzeyler olması durumunda, taramadan önce pudra tozu veya sprey uygulayabilirsiniz. Bu uygulama iyi bir tarama elde etmenize yardımcı olacaktır. Ayrıca, uygun bir açı ve mesafe elde etmek için tarayıcınızı en şekilde konumlandırabilirsiniz. Ancak, zaman zaman tarayıcıyı konumlandırmak zaman alıcı ve zahmetlidir. Koyu yüzeyler için daha yüksek bir konumlandırma ayarı , nesnenin nihai hale gelmesine yardımcı olabilir. Fakat bu yöntem doğruluk ve çözünürlükten ödün vermenize sebep olacaktır.
Scantech teknolojisi size nasıl bir çözüm üretebilir!
Metroloji sektöründe mavi lazer tarayıcı, bu zorluğun üstesinden gelmenin en iyi yoludur. Mavi lazerler, daha kısa dalga boyları ve ürettikleri çok küçük lazer noktaları nedeniyle yüksek yansıtıcı yüzeylerde daha iyi performans sağlar. Scantech'in KSCAN-Magic serisi, mavi lazer ile kızılötesi lazerleri tek bir cihazda birleştirmeyi başarmış ilk 3D tarayıcıdır. Aşağıdaki tarama verilerinin mesh yapılarını incelediğinizde, KSCAN Magic tarama cihazının nasıl bir performans gösterdiğini görebilirsiniz (Şekil6-7).
Şekil 6: Bir grafit elektrotun tarama verisi (daha net ve kapalı geometriler)
Şekil 7: Bir araç jantının tarama verisi (daha net ve kapalı geometriler)
3D tarama ile oluşturulan bu parçaların tarama verisi yüksek çözünürlüklü ve düşük parazitlidir. Kenarları, eğrileri ve yüzeyleri daha net yakalayabilirsiniz. Yüksek hassasiyetli tarama için mavi lazerlerin yanı sıra KSCAN-Magic cihazı yansıtıcı ve karanlık nesnelerin taranması için özel modlar geliştirmiştir. Bu modlar, kendi geliştirdiği algoritma tarafından desteklenmektedir. Bu konuyla ilgili daha fazla bilgi için aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz (Eğitim videoları link’i).
Yazan:3B Tarayıcı Grubu