Skanery 3D a maszyny CNC

Każdy z nas kojarzy, do czego służy skaner. Zwykle wykorzystujemy go do skanowania różnych dokumentów, by uzyskać postać cyfrową płaskiego obrazu. Współcześnie coraz częściej mamy również do czynienia ze skanerami 3D. Na jakiej zasadzie one działają i do czego możemy je wykorzystać?

Jak działa skaner 3D?

W przeciwieństwie do zwykłych skanerów, skanery 3D mogą przetwarzać do plików graficznych rzeczywiste obiekty trójwymiarowe. Urządzenia te pobierają z powierzchni konkretnego przedmiotu dane geometryczne, na których podstawie tworzą cyfrową postać przedmiotu. Dzięki temu na ekranie komputera nie widzimy zwykłego, płaskiego zdjęcia, a trójwymiarowy model. Skanery mogą działać w sposób dotykowy lub bezdotykowy. Metoda dotykowa jest bardziej dokładna, jednak jednocześnie może być bardziej inwazyjna, ponieważ głowica pomiarowa ma bezpośredni kontakt z przedmiotem. W przypadku dużych i mniej dostępnych powierzchni oraz delikatniejszych przedmiotów nieoceniona jest metoda bezdotykowa. Wówczas przedmioty skanowane są na odległość.

Do czego można wykorzystać skanery 3D? Najczęściej wykorzystuje się je do prac inżynierskich i konstruktorskich, wszelkich analiz komputerowych, prac architektonicznych związanych z inwentaryzacją zabytków, a nawet do filmów. Ponadto skanery wykorzystywane są w inżynierii odwrotnej, która zajmuje się tworzeniem rekonstrukcji obiektów. Na podstawie modelu 3D powstałego dzięki skanerowi, możemy odtwarzać brakującą dokumentację projektów czy tworzyć wirtualne symulacje. Bardzo często skanery 3D wykorzystywane są w branży CNC.

Skanery 3D w branży CNC

Branża CNC wciąż się rozwija. Niejednokrotnie więc zdarza się, że musimy np. wyprodukować na maszynie element na podstawie jakiejś starej części, która przedtem robiona była na maszynach konwencjonalnych, bez żadnych rysunków czy modelów. W takim wypadku skaner 3D sprawdzi się idealnie. Możemy zeskanować element, by uzyskać jego model 3D CAD, a następnie wyprodukować jego kopie. Skanery 3D sprawdzają się także w sytuacjach, gdy musimy wyprodukować jakąś część na maszynie CNC bezpośrednio z modelu CAD, czy gdy dokonaliśmy poprawek w jakimś obiekcie, ale nie uwzględniliśmy ich w potrzebnej dokumentacji.

Skanowanie gotowych już form przyda nam się również wtedy, gdy będziemy chcieli stworzyć ich dokładne modele CAD, by skopiować, zmodyfikować lub naprawić oryginalne formy. Za pomocą skanera możemy kontrolować jakość tworzonych części, porównując je z projektami CAD. W ten sposób wyeliminujemy wszelkie błędy i usprawnimy cały proces produkcyjny.

Ponadto skanowanie może też się przydać przy wspomaganiu bazowanie. Skaner umożliwi nam dokładne ustawienie bazy w narożniku, środku otworu czy ustalenie nachylenia płaszczyzny.

Jak wykorzystać skaner w maszynach CNC? Najlepiej wybrać głowicę skanującą, która współpracuje z maszynami sterowanymi numerycznie. Aby zainicjować skanowanie, głowice wykorzystują optyczny czujnik szczelinowy lub sygnał kierunku, pobrany ze sterownika frezarki czy plotera CNC. Pole pracy skanera jest wówczas zgodne z polem pracy maszyny. Aby jednak ustawić trajektorię pracy głowicy i edytować chmury punktów, będziemy potrzebować specjalnego oprogramowania. Programy dołączane do głowic nie tylko pozwalają na edycję geometrii modelu, ale także na generowanie g-code czy eksport do różnych formatów.

Artykuł przygotowany przez firmę CNC Wieczorek oferującą plotery frezujące, elektrowrzeciona czy tuby laserowe CO2.