3 Boyutlu Tarayacı Türleri Ve Faydaları

Lazer tabanlı 3D Tarayıcılar
Lazer tabanlı 3 boyutlu tarayıcılar, 3 boyutlu bir şekli milyonlarca nokta halinde doğru bir şekilde yakalamak için trigonometrik üçgenleme adı verilen bir işlemi kullanır. Lazer tarayıcılar, bir nesnenin üzerine bir lazer çizgisi veya birden fazla çizgi yansıtıp ardından yansımasını tek bir sensör veya birden fazla sensörle yakalayarak çalışır. Sensörler lazer kaynağından bilinen bir mesafede bulunur. Daha sonra lazer ışığının yansıma açısı hesaplanarak doğru nokta ölçümleri yapılabilir.

Lazer tarayıcılar çok popülerdir ve birçok tasarıma sahiptir. Elde taşınan taşınabilir üniteler, kol tabanlı, CMM tabanlı, uzun menzilli ve tek noktalı uzun menzilli izleyiciler içerir.
3D Lazer Tarayıcıların Faydaları
•Parlak veya koyu yüzeyler gibi sert yüzeyleri tarayabilir
•Değişen ışık koşullarına ve ortam ışığına daha az duyarlı
•Genellikle daha taşınabilir
•Daha basit tasarım – kullanımı daha kolay ve daha düşük maliyet

Projeksiyonlu veya Yapılandırılmış Işık 3D Tarayıcılar
Geçmişte “beyaz ışıklı” 3D tarayıcılar olarak bilinen yapılandırılmış ışıklı 3D tarayıcıların çoğu, günümüzde mavi veya beyaz LED projeksiyonlu ışık kullanıyor. Bu 3 boyutlu tarayıcılar, çubuklardan, bloklardan veya diğer şekillerden oluşan bir ışık desenini bir nesnenin üzerine yansıtır. 3D tarayıcı, nesnelerin 3D şeklini belirlemek için bu desenlerin veya yapı şekillerinin kenarlarına bakan bir veya daha fazla sensöre sahiptir. Lazer tarayıcılarla aynı trigonometrik üçgenleme yöntemini kullanarak sensörlerden ışık kaynağına olan mesafe bilinir. Yapılandırılmış ışık tarayıcıları tripoda monte edilebilir veya elde tutulabilir.
Yapılandırılmış ışık 3D Tarayıcıların Faydaları
•Çok hızlı tarama süreleri – tarama başına 2 saniye kadar hızlı
•Geniş tarama alanı – tek taramada 48 inçe kadar geniş
•Yüksek çözünürlük – tarama başına 16 milyon noktaya kadar ve 16 mikron (.00062”) nokta aralığı
•Çok yüksek doğruluk – 10 mikrona (0,00039”) kadar yüksek
•Çok yönlü – tek bir sistemde küçükten büyüğe parçaları taramak için birden fazla lens
•Taşınabilir – elde taşınan sistemler oldukça taşınabilirdir
•İnsanların ve hayvanların 3D taraması için göz güvenli
•Çözünürlük ve doğruluğa bağlı olarak düşük maliyetten pahalıya kadar çeşitli fiyat noktaları

Orta ve Uzun Menzilli 3D Tarayıcılar
Uzun menzilli 3D tarayıcılar iki ana formatta mevcuttur: Darbe tabanlı ve faz kaydırmalı; bunların her ikisi de binalar, yapılar, uçaklar ve askeri araçlar gibi büyük nesneler için çok uygundur. Faz kaydırmalı 3D tarayıcılar ayrıca otomobiller, büyük pompalar ve endüstriyel ekipmanlar gibi orta aralıktaki tarama ihtiyaçları için de iyi çalışır. Bu tarayıcılar, bir aynayı döndürürken 360 derece dönerek milyonlarca noktayı yakalar ve lazeri 3D taranacak nesneye veya alanlara doğru yönlendirir.
Lazer darbesine dayalı 3D tarayıcılar
Uçuş süresi tarayıcıları olarak da bilinen lazer darbe tabanlı tarayıcılar çok basit bir kavrama dayanmaktadır: Işığın hızı çok kesin olarak bilinmektedir. Dolayısıyla, eğer bir lazerin bir nesneye ulaşması ve sensöre geri yansıması için geçen süre biliniyorsa, sensörden nesneye olan mesafe de bilinir. Bu sistemler, milyonlarca lazer darbesinin sensöre geri dönmesi için gereken süreyi ölçmek ve mesafeyi hesaplamak için pikosaniye hassasiyetinde devreler kullanır. Tarayıcı, lazeri ve sensörü (genellikle bir ayna aracılığıyla) döndürerek kendi etrafında 360 dereceye kadar tarama yapabilir.

Lazer Faz Kaydırmalı 3D Tarayıcılar
Lazer faz kaydırma sistemleri, uçuş süresi 3D tarayıcı teknolojisinin başka bir türüdür ve kavramsal olarak darbe tabanlı sistemlere benzer şekilde çalışır. Lazeri göndermenin yanı sıra, bu sistemler aynı zamanda lazer ışınının gücünü de modüle eder ve tarayıcı, gönderilen ve sensöre geri gönderilen lazerin fazını karşılaştırır. Faz kayması ölçümü genellikle daha doğru ve daha sessizdir ancak uzun menzilli tarama için darbe tabanlı 3D tarayıcılar kadar esnek değildir. Lazer darbe tabanlı 3D tarayıcılar 1000 m’ye kadar uzaktaki nesneleri tarayabilirken, faz kaydırmalı tarayıcılar 300 m veya daha kısa mesafedeki nesneleri taramak için daha uygundur.

Uzun Menzilli 3D Tarayıcıların Faydaları
•Tek taramada milyonlarca noktayı 3D Tarama – saniyede 1 milyon noktaya kadar
•1000 metreye kadar geniş tarama alanı
•Nesne boyutuna bağlı olarak iyi doğruluk ve çözünürlük
•Her türlü nesneyi güvenli bir şekilde taramak için temassız
•Taşınabilir

Koordinat Ölçme Makinesi (CMM)
Koordinat ölçüm makinesi (CMM) öncelikle parçaları incelemek için kullanılır. Makine manuel olarak veya yazılım ve bilgisayarlar aracılığıyla çevrimdışı olarak kontrol edilebilmektedir. Ölçümler makineye prob takılarak tanımlanır. Prob tipik olarak çapı bilinen bir şaftın ucunda küçük bir bilyeye sahiptir. CMM daha sonra parçayla temas kuracak şekilde programlanır. Makine prob ucunun temasını algıladığında XYZ alanında bir ölçüm değeri alınır. En yaygın CMM türü, X, Y ve Z olmak üzere 3 eksene sahip bir köprü türüdür. Birçok kez bağlanan prob sistemi, toplam 6 serbestlik derecesi (DOF) için ilave 3 eksen sağlayarak dönebilir. Parçaları birkaç mikrona kadar çok hassas bir şekilde ölçmek için CMM’ler genellikle güçlendirilmiş bir zemin, kontrollü nem ve sıcaklık ve doğruluğu etkileyebilecek titreşim ve diğer kuvvetlerden izolasyon içeren çok kontrollü bir muayene odasında kullanılır. Ek olarak çoğu CMM’de mükemmel düzlüğe sahip geniş bir granit masa yüzeyi bulunur. Ölçüm işlemi sırasında hareket olmaması için parçalar granit tablaya sabitlenir.
CMM’lerin Faydaları
•Bir nesneyi ölçmenin en doğru yollarından biri
•Küçükten büyüğe parçalar uygun makineyle ölçülebilir
•Ölçümler ve yazılıma yönelik endüstri standartları ve sertifikalar mevcuttur
•Birçok üreticiden birçok stil ve boyutta makine mevcuttur

Kol tabanlı 3D Tarayıcılar ve Prob sistemleri
Silahlı tabanlı bir 3D tarama veya prob sistemi, bir parçayı ölçmek için bir dokunmatik prob kullanabilmesi açısından koordinat ölçüm makinesine (CMM) benzer. Probun yanı sıra, birçok kol tabanlı sistemde büyük miktarda nokta toplamak için takılabilir bir 3D lazer tarayıcı da bulunur. Yazılım, kolun eklem hareketlerini takip ederek 3 boyutlu alanda her zaman nerede olduğunu bilir. Kol tabanlı sistemler, mafsallı kolun bir masaya veya sağlam bir tabana takılmasıyla çalışır. Daha sonra kol uçtaki bir tutma yerinden tutulur ve araştırmak veya taramak için hareket ettirilir. Bu sistemlerin temel avantajı, CMM’den çok daha taşınabilir olmaları ve üretim ortamında kullanılabilmesidir.
Kol Tabanlı 3D Tarayıcıların ve Prob Sistemlerinin Faydaları
•Taşınabilir sistem
•Küçük ve orta boyutlu parçalarda iyi doğruluk
•Tek bir parçayı problama ve tarama yeteneği

Optik olarak takip edilen 3D Tarayıcılar ve Prob Sistemleri
Optik olarak izlenen 3D tarama ve problama sistemleri, 3D tarama kafasının veya probun 3D alandaki konumunu izlemek için bir dizi kamera kullanır. Bu sistemler, hareket özgürlüğü, mesafeye göre daha iyi doğruluk ve “dinamik referanslama” içerme yeteneği gibi kol tabanlı sistemlere göre avantajlar sunar. Dinamik referanslama sistemleri, taradığınız veya incelediğiniz nesneye hedefler veya led ışıklar ekleyerek çalışır. Bu, kamera sisteminin parçayı ve taramayı veya prob kafasını birbirinden ayrı olarak izlemesine olanak tanır. Net sonuç, parçanın tarama sırasında bile hareket edebilmesi ve doğruluk veya veri kalitesinde herhangi bir kaybın meydana gelmemesidir. Ayrıca kamera sistemi hareket ettirilebilir ve böylece büyük parçaları tek bir kurulumda tarayabilirsiniz.
Optik Olarak İzlenen 3D Tarama ve Problama Sistemlerinin Faydaları:
• Aynı sistemde 3 boyutlu tarama ve problama
• Hareket özgürlüğü
• Büyük 3D tarama hacmi
• Parça hareket ederken bile doğruluk kaybı olmadan problama ve tarama yeteneği
• Taşınabilir