¿Qué es el escaneo 3D?
El escaneo 3D es el proceso de recolección de datos de la superficie de un objeto físico que describe con precisión su forma en términos de espacio tridimensional.
Una vez recolectados, los datos permiten a técnicos, mecánicos, ingenieros y/o aficionados la posibilidad de examinar un objeto digitalmente, obteniendo un resultado más preciso y rápido. Al reproducir digitalmente el objeto, los datos de escaneo pueden utilizarse para replicar el componente (ingeniería inversa) o para el análisis dimensional del mismo (inspección).
¿Cómo funciona un escáner 3D?
Existen diferentes tipos de escáneres 3D, pero el funcionamiento básico es prácticamente el mismo. Láseres, luces o sensores en el escáner detectan la superficie del objeto a escanear y asignan nubes de puntos que, al copiar la textura tridimensional del componente, permiten recrearlo digitalmente de manera extremadamente precisa.
¿Qué es la tecnología de escaneo 3D?
Algunas máquinas están diseñadas para escanear objetos increíblemente grandes, mientras que otras son más compactas y funcionan bien con objetos más pequeños. Además, dependiendo del tipo de láser, luz o sensor utilizado, el nivel de detalle y la eficiencia del escaneo pueden diferir.
Tecnología de escaneo 3D
Tecnología de escaneo 3D de luz estructurada
Las cámaras de detección en ángulo desde un proyector analizan los patrones de luz mientras registran el objeto a escanear. Las coordenadas X-Y-Z exactas se calculan a través de los datos y se utilizan para la creación de modelos digitales extremadamente fieles al objeto escaneado.
En un sensor de luz estructurada, el proyector emite un patrón de luz de “franja” heterodina, que visualmente recuerda a las rayas de una cebra. Estas rayas cambiarán de tamaño y dirección durante el brevísimo lapso de recolección de datos. Las cámaras de detección asignan los valores de coordenadas X-Y-Z a lo largo de los bordes de las rayas identificadas.
Los datos de escaneo recolectados con un sistema estructurado de escaneo de luz están altamente organizados, además de ser suaves y continuos, y contienen muy poco ruido (texturizado).
El escaneo 3D de luz estructurada es un método común de escaneo sin contacto. Dado que el escaneo de luz estructurada elimina la necesidad de contacto físico con el objeto, hace que los flujos de trabajo sean más eficientes y asegura resultados más precisos y rápidos en comparación con los escáneres basados en contacto, como las máquinas de medición por coordenadas (CMM).
Sin embargo, no toda la tecnología de luz estructurada está creada igual.
El color de la luz utilizada en un instrumento de escaneo 3D de luz estructurada afecta la calidad de los datos de escaneo recolectados.
Los escáneres de luz blanca y azul son dos de los más comunes entre los escáneres 3D de luz estructurada. Mientras que los escáneres 3D de luz blanca ofrecen ventajas sobre las CMM, los escáneres de luz azul garantizan resultados de escaneo de altísima calidad.
¿La razón de todo esto? La luz azul tiene una longitud de onda más estrecha, lo que la hace más resistente a la luz ambiental, resultando en datos de escaneo muy precisos y fluidos.
Tecnología de escaneo 3D fotogrametría
En lugar de luz estructurada o láseres, que se utilizan en muchas otras técnicas de escaneo 3D, la fotogrametría utiliza fotografías bidimensionales que se agrupan con el fin de desarrollar un conjunto de datos tridimensionales. La fotogrametría es inherentemente una técnica de medición muy precisa y se utiliza más a menudo en combinación con un sistema de escaneo óptico 3D.
En lugar de un escaneo itinerante de la superficie del objeto, una cámara toma fotos desde numerosos ángulos y necesita, por lo tanto, el software adecuado para reconocer correctamente las características comunes entre imágenes, con el fin de agrupar las múltiples fotografías.
La fotogrametría puede realizarse utilizando una cámara digital manual, de gama alta y portátil, o utilizando una cámara integrada montada en el extremo de un robot en una celda de escaneo automática.
El proceso de fotogrametría produce un marco muy preciso de posiciones de destino, que pueden utilizarse entonces para conectar los múltiples parches de datos recolectados mediante escaneo de luz estructurada.
Tecnología de escaneo 3D por triangulación láser
La mayoría de los sensores de triangulación láser utilizan una fuente láser única, que proyecta una línea láser sobre el componente a escanear, y la forma de la línea es observada por cámaras de detección angulares.
El ángulo entre la fuente láser y las cámaras de detección se determina a través de un proceso de calibración. Dado que el ángulo entre la fuente láser y las cámaras de detección es conocido, es posible calcular el proceso de triangulación.
Cada píxel a lo largo de la longitud de la línea láser se triangula y evalúa a medida que la línea se conforma sobre la superficie de la pieza.
A pesar de que la triangulación láser es capaz de producir escaneos precisos, esta técnica tiene dificultades con superficies transparentes y brillantes.
Tecnología de escaneo 3D basada en pulsos láser
Millones de pulsos son enviados desde el láser a la superficie del objeto, los cuales son luego devueltos como reflejos en dirección al sensor.
Un espejo rota el hardware del láser y del sensor, permitiendo al software recopilar datos a 360 grados.
https://www.instagram.com/3digital.tech/
