Digitizery 3D firmy Konica Minolta - Laserowa dokładność fascynujące możliwości.

Bez względu na to, czy produkujemy zabawki, sprzęt sportowy, czy obudowy telewizorów, aby sprostać konkurencji, musimy stale nadążać za oczekiwaniami klientów. Proces produkcyjny musi być coraz krótszy, a projekty coraz szybciej opracowywane, bardziej zróżni-cowane i dostosowane dosłownie „na miarę” do indywidualnych zamówień.
Dlatego stale rosnącym zainteresowaniem działów projektowych cieszą się digitizery 3D, umożliwiające szybkie i bezkontaktowe tworzenie komputerowych, trójwymiarowych modeli dowolnych rzeczywistych przedmiotów. Digitalizacja stanowi pierwsze ogniwo w łańcu-chu projektowa i szybkiego prototypowania w technice CAD/CAM. W dalszych etapach trójwymiarowe dane mogą być edytowane, a na ich podstawie można stworzyć fizyczną kopię przedmiotu lub prototyp całkiem nowego detalu. Digitalizacja 3D wykorzystywana jest także w ostatnim etapie produkcji, czyli w kontroli jakości – gdy niezbędne jest sprawdzenie czy wymiary gotowego wyrobu mieszczą się w założo-nej tolerancji lub czy elementy konstrukcji zostały prawidłowo złożone w całość.


Fot. 1. Zdigitalizowane wymiary gotowego wyrobu można porównać z założonym projektem
Stopniowo wychodzące z użycia, mechaniczne digitizery kontaktowe stwarzają liczne niedogodności techniczne. Przede wszystkim, digitalizacja trwa wiele minut lub nawet godzin, ponieważ prowadzona jest punkt po punkcie przez dotykanie powierzchni przedmiotu wysię-gnikiem. Metoda kontaktowa nie pozwala też na digitalizację przedmiotów miękkich, delikatnych i posiadających skomplikowany kształt.
Koncern Konica Minolta, znany jest ze znakomitych mierników barwy i światła oraz sprzętu fotograficznego i biurowego Dzięki ogromnemu doświadczeniu w konstruowaniu precyzyjnych urządzeń optycznych, Konica Minolta z powodzeniem rozwija rodzinę nowocze-snych digitizerów 3D. Urządzenia te wykorzystują zasadę laserowej triangulacji. Digitalizowany obszar jest najpierw skanowany linią światła laserowego, której przebieg śledzony jest przez kamerę cyfrową. Na podstawie analizy zakrzywienia linii na powierzchni badanego przed-miotu tworzony jest model przestrzenny. Ale to jeszcze nie wszystko. Po zebraniu danych przestrzennych, kamera cyfrowa rejestruje także barwny obraz przedmiotu, który można następnie nałożyć na przestrzenny model jako teksturę. Ponadto można przedmiot zeskanować z kilku stron i połączyć skany w jeden pełny model przestrzenny w naturalnych barwach. Dzięki temu, digitizery Konica Minolta znajdują zastosowanie nie tylko w technice i projektowaniu, ale też w reklamie, animacji komputerowej, tworzeniu grafiki 3D dla stron WWW, arche-ologii i restauracji zabytków. Ogromną zaletą digitizerów laserowych jest szybkość skanowania. Urządzenia Konica Minolta potrafią zeska-nować obiekt w czasie krótszym niż jedna sekunda. Otwiera to zupełnie nowe możliwości zastosowań: ortopedia, protetyka, planowanie operacji plastycznych – te dziedziny medycyny już korzystają z digitizerów 3D. Bezkontaktowość pomiarów jest istotna także w zastosowa-niach naukowych, przyrodniczych i kryminalistycznych.


Fot. 2. Digitizery Konica Minolta posiadają wymienne obiektywy dostosowane do skanowania przedmiotów o różnej wielkości.
Digitizery Konica Minolta wyposażone są w ciekłokrystaliczne wizjery podobnie jak cyfrowe aparaty fotograficzne. Dlatego ich obsłu-ga jest niezwykle prosta – wystarczy wycelować w przedmiot i wcisnąć przycisk. W wyniku skanowania powstaje mapa powierzchni przed-miotu, zawierająca ponad 300 tysięcy punktów, połączonych w siatkę wielokątów. Dalsze przetwarzanie danych może być prowadzone na komputerze klasy PC przy użyciu specjalnego oprogramowania, względnie pakietów typu CAD. Najnowszy model digitizera Konica Minolta to VI-9i skanuje w trzech wymiarach z niespotykaną dotąd dokładnością 0,05 - został on stworzony z myślą o precyzyjnych zastosowaniach przemysłowych i naukowych. Inny model - VI-910 jest z kolei zdolny do samodzielnej pracy bez podłączania do komputera, ponieważ wy-posażony jest kieszeń kart pamięci Compact Flash.


Fot. 3. Łatwo można stworzyć pełny modelu 3D poprzez sklejenie skanów z kilku kierunków
Możliwości zastosowania digitizerów Konica Minolta są ogromne dzięki wymiennym obiektywom. Trzy obiektywy umożliwiają precy-zyjne digitalizowanie obiektów o wymiarach od 110/80/40 mm aż do 1200/900/750 mm. Co więcej, technika sklejania częściowych skanów umożliwia digitalizację większych obiektów, a nawet archiwizowanie całych elewacji zabytkowych budynków. Digitizer VI-9i można połączyć ze specjalnym systemem fotogramometrycznym, ułatwiającym szybką i precyzyjną kontrolę wymiarów np. karoserii samochodowych. Moż-liwość sterowania obrotowym stolikiem, ułatwia natomiast wykonywanie wielokrotnych skanów niewielkich przedmiotów i łączenie ich w pełne modele przestrzenne za pomocą dołączonego oprogramowania. Z kolei dodatkowe oprogramowanie RapidForm wspomaga technikę szybkiego prototypowania oraz opracowywania form wtryskowych i odlewniczych.


Fot. 4. Przez digitalizację przedmiotu można opracować dla niego opakowanie „na miarę”
Światło laserowe emitowane przez digitizery Konica Minolta jest bezpieczne dla oczu, dlatego można ich używać do tworzenia trój-wymiarowych portretów. Portret taki może zostać na poczekaniu wypalony specjalnym urządzeniem wewnątrz bryły szkła, w postaci chmury punktów, przestrzennie odwzorowujących twarz modela. Usługi takie stają się coraz bardziej popularne w wielu krajach.


Fot. 5. Szybka i bezpieczna digitalizacja twarzy umożliwia wykonywanie atrakcyjnych trójwymiarowych portretów.

Podsumowując, digitizery laserowe są urządzeniami jeszcze stosunkowo mało znanymi, ale posiadającymi ogromne możliwości po-tencjalnych zastosowań. Dlatego w najbliższych latach można się spodziewać stopniowego upowszechnienia ich stosowania w wielu dzie-dzinach przemysłu, nauki, medycyny, a także sztuki.

Zapraszamy na demonstrację digitizera na Kongresie Metrologii (Politechnika Wrocławska, 08.09.2004) oraz na targach Control-Tech (Kielce, 22-24.09.2004).

Planujemy też zorganizowanie cyklu kolejnych demonstracji - zainteresowane firmy prosimy o kontakt: Minolta Camera Polska Sp. z o.o., tel. 0-22 5603373, e-mail: mierniki@konicaminolta.pl
Źródło: ''