ZScanner 800

Наряду с бизнес-аспектами, устройство интересно и само по себе. Все мы знакомы с  множеством бесконтактных  сканирующих устройств, однако данное выделяется, благодаря двум ключевым факторам:

– устройство в буквальном смысле не подключается ни к чему, кроме кабеля FireWire. В то время, как прочие системы ограничены в пространстве, либо подключены к “измерительной руке”, ZScanner оснащен высокоскоростными CCD-камерами (старшая модель – 700 - двумя, а помоложе -  800 - тремя) и модулем лазерной проекции, используемым для триангуляции  положения сканера на основе ряда целевых точек, произвольно выбираемых на детали.

- система, отслеживает движение ZScanner’а вокруг сканируемого объекта и фиксирует данные. Это дает пользователю ряд преимуществ.

Как работает устройство

Прежде всего, изделие, подлежащее обработке сканером, должно быть покрыто выборочно нанесенными, небольшими белыми отражающими метками. Эти метки представляют собой ключ для реализации возможности авто-позиционирования системы. Они используются в качестве опорных точек камерами для фиксации положения устройства относительно детали. Физическая форма объектов фиксируется посредством Class II- лазера, установленного в центре устройства. Лазер проецирует на объект визиры. Когда визиры встречаются (или отражаются от поверхности объекта), камеры захватывают профиль лазерных линий, многократно проецируемых на деталь с большой частотой. В результате выполняется триангуляция поверхности. Устройство ZScanner 800 превосходит по качеству предыдущую модель. Его максимальная частота захвата -  25,000 измерений/сек, тогда как частота ZScanner 700 - 18,000.

Совмещение двух этих методов ввода данных, наряду с использованием интеллектуального ПО триангуляции, позволяет автоматически захватывать геометрию детали и положение устройства. Предположив, что все остальное настроено корректно, в качестве конечного результата комбинацией аппаратных и программных средств  в реальном времени будет сформирована многоугольная сетка.

Эта сетка представляет собой основу выполняемой программным обеспечением обработки массы данных.

ZScanner поставляется в комплекте со стандартным пакетом ПО ZScan, обеспечивающим захват данных и предоставляющим инструментальные средства их автоматической  обработки. Для работы с более сложными данными рекомендуется использование пакета Geomagic. В сопровождающей устройство документации, Z Corporation подчеркивает, что система не создает массивы точек, а налету формирует STL-сетки, полностью избавляясь от обработки  плотного множества точек.

Использование

ZScanner 800 представляет собой изящное, легко управляемое устройство (несколько тяжелее своего предшественника - ZScanner 700, что обусловлено дополнительной камерой с высоким разрешением) и требует незначительной калибровки. Если система не использовалась в последнее время, либо перевозилась в автомобиле, достаточно установить ее на поставляемую в комплекте калибровочную подставку и запустить автоматическую калибровку. Для выполнения сканирования следует нанести на деталь точки-метки (чем больше – тем лучше, т.к. это помогает в формировании шаблона) и приступить к выполнению процедуры. Перед запуском можно воспользоваться расположенной в верхней части устройства кнопкой предварительного просмотра для настройки.

По готовности, нажмите курок и начинайте сканирование, наводя  визир на поверхность объекта. Основным отличием и уникальным аспектом данного устройства является свойство его наведения: вы перемещаете устройство вокруг объекта, а не перемещаете объект вокруг неподвижного сканера. Таким образом, выполняется регистрация меток: При обнаружении первых четырех меток, система выполняет триангуляцию и  запоминает положение устройства. При выполнении сканирования, лазер фиксирует геометрию и  положение сканера, известное благодаря отслеживанию меток. При утере положения, для повторного его определения вам достаточно лишь нажать курок и выполнить проход над уже отсканированной областью. Кроме того, поскольку положение сканера относительно объекта может быть отслежено, это означает, что перемещать можно как сканер, так и сам объект — до тех пор, пока положение не будет определено, либо восстановлено. Затем вы можете  перевернуть объект и сканировать его нижнюю часть, внутренние детали, что вообще представляет собой уникальную возможность.

Так работает ZScanner 700. Что же касается  ZScanner 800 -  его достоинством является предоставление пользователю повышенного разрешения. Чтобы использовать его, нажмите новую кнопку high-resolution, расположенную в верхней части устройства, и выполните еще одно сканирования области, для которой требуется более высокая степень детализации. При этом разрешение уменьшается до 0.05 мм. Очевидно, чтобы получить полное описание детали, для сканирования этих областей необходимо затратить  больше времени, однако, с учетом повышения скорости, это обстоятельство не является слишком критичным.

В то время, как иные системы используют технологию постобработки, устройством ZScanner, оснащенным прикладным пакетом ZScan, выполняется триангуляция в режиме реального времени. ZScan обеспечивает в том же режиме обратную связь как в части, касающейся положения сканера, так и пределов досягаемости. При сканировании вы можете наблюдать объект, возникающий на экране компьютера.

Для точного захвата геометрии сканер должен проходить над объектом перпендикулярно к его поверхности на расстоянии до 25 см. Отображаемый на экране индикатор показывает расстояние до объекта, определяя зеленым цветом допустимые значения, а желтым и красным – критичные: слишком далеко или слишком близко. Быть может, это звучит немного витиевато, но действительность такова: мне потребовалось до 30 секунд, чтобы разобраться в работе системы, а также достичь наилучших результатов сканирования — это действительно просто. Процедура выглядит как рисование детали, появляющейся на экране вашего компьютера. Кроме того, учитывая высокую точность, теперь пользователь может зафиксировать вид, позволяя в полной мере сконцентрироваться на свойствах и нюансах детали.

Захват геометрии с помощью ZScanner 800 выполняется очень быстро. Один пользователь полностью сканировал автомобиль за несколько часов (включая интерьер и внешнюю поверхность!). То есть выполнил работу, для которой потребовалось бы гораздо больше времени, используй он другие, “стационарные” системы.

Что теперь?

Не смотря на то, что программное обеспечение ZScan предназначено для решения большинства общих задач (чтения геометрии для репликации или переноса в MCAD), у вас может возникнуть необходимость расширения использования таких данных в дальнейшем. Так бывает, когда полученные результаты требуют обработки с помощью прочих программных продуктов. Для выполнения таких, более сложных задач, Z Corporation заключила соглашение о поставке программных средств реверсивного проектирования с компанией Geomagic. Это позволит привнести все знания и технологии Geomagic для обеспечения пользователя разнообразными инструментальными средствами для восстановления проблемных данных, геометрической выверки, а также слияния и обработки отдельных наборов данных – результатов сканирования - в единой модели. Интересным, кроме того, является и то, что при повышении точности и разрешения этого устройства, оно переходит из разряда инструментов фиксации формы в  область метрологии и контроля. Возможность за очень короткий промежуток времени фиксации детали в целом приводит к исключительной популяризации этого устройства.

Как было сказано выше, рынок устройств реверсивного проектирования находится на стадии становления, а потому – существенно разобщен. Поэтому любой посетитель выставок TCT, Euromold, Rapid или каких-либо иных, узнает об огромном числе подобных устройств, каждое из которых использует технологию, несколько отличную от аналогов, и имеет собственные достоинства и недостатки. В связи с этим, неудивительным окажется стремление потенциального покупателя принять быстрое решение. Ответ на вопрос: ”Способно ли выбранное вами устройство выполнять функции, необходимые для работы? “ должен несколько остудить пыл пользователей.

Если вам необходима система, позволяющая охватывать и небольшие и очень крупные детали, рекомендуем ZScanner 700. Если же требуется получение быстрых результатов с высокой степенью точности -  ZScanner 800.

Не смотря на то, что в настоящее время доступны гораздо более рентабельные системы, как правило – по более низким ценам, следует помнить об оптимальном  режиме получения данных. Возможности  устройств ZScanner позволяют выполнять работу без каких-либо помех, так что  полученные данные могут увязываться с технологическим процессом, либо обрабатываться вручную. С появлением  ZScanner 800 получение данных станет быстрее, а их точность - повысится; это устройство представляет собой подлинный шаг вперед в развитии уже существующих, впечатляющих решений.