Servicio Escáner 3D

Al igual que el escáner láser terrestre del que hemos hablado en este post. Los escáneres de corto alcance permiten documentar la realidad física de una forma rápida y precisa. El potencial que disponen estos aparatos también es muy alto, pudiendo documentar en cuestión de minutos, sin necesidad de contacto.

La diferencia entre ambos sistemas es la tecnología de captura y obviamente la distancia al objeto digitalizado. Esto hace que las precisiones pasen del +/-1mm a hasta +/- 0.03mm (30 micras).

Hace unos años la mayoría de sistemas de mano se basaban en la luz estructurada, que más adelante explicaremos con detalle. Hoy en día estos sistemas se siguen utilizando, pero en muchos casos están siendo superados por los sistemas láser de luz azul.

Con cualquiera de los sistemas, el resultado son millones de coordenadas (X,Y,Z) es decir una nube de puntos, que a diferencia de los sistemas de escáner láser terrestre, siempre posteriormente se triangulan, generando así una malla con una gran cantidad de detalle. Esto es así porque el fin de la digitalización, suele ser o para verificar la geometría de una pieza, o para rediseñarla mediante ingeniería inversa. En el caso de estos escáneres se utilizan en piezas o elementos de menor tamaño, hasta unos 5 metros.

El emisor y el receptor se encuentran a una distancia y un ángulo conocido, por lo que por un cálculo de triangulación, se puede determinar la posición de la luz emitida en espacio.

Así muy resumido es como funciona un sistema escáner 3D. En si el sistema, no es extremadamente complejo, hay escáneres muy económicos que funcionan con el mismo principio que los más caros. Lo que diferencia de los escáneres de cientos de euros a los de escáneres de metrología de miles de euros, es en los materiales usados, y con la precisión que han sido construidos y calibrados.

Son escáneres que la captura de los datos la realizan sin movimiento. Es decir que tanto el escáner como la pieza tienen que estar estáticos en el momento de la digitalización. Suele ser más precisos a igualdad de sensores que los móviles. La desventaja es que son más lentos y menos versátiles a la hora de realizar una digitalización. Este hándicap se puede solventar usando mesas rotatorias motorizadas, que pueden automatizar en cierto modo la tarea.

Estos escáner 3D a diferencia que los fijos la forma de escanear es dinámica, moviendo el escáner alrededor de la pieza. Esto es posible en el caso de los escáneres de mano, porque se posicionan en tiempo real (el escáner sabe su posición relativa al objeto) mediante dianas/targets circulares, o mediante geometría o por textura RGB.

Dentro de este grupo entran los brazos articulados, que en este caso el posicionamiento lo realizan los encoders del instrumento. Este tipo de escáner es muy preciso en todo el rango de trabajo, pero debe ser posicionado mediante un trípode o base magnética, de forma que lo único que se mueva es el cabezal donde se encuentra el escáner.

Son escáneres que emiten una o varias líneas láser, al ser una luz con una longitud de onda más controlada pueden tener ventajas en piezas con brillos o negras. No necesitando en muchas ocasiones un spray matizante para poder escanear la pieza.

El funcionamiento de estos escáneres es similar a la luz estructurada, ya que los principios de triangulación son los mismos. Se necesitan 1 o varios receptores o cámaras que calculan la deformación del láser para generar una nube de puntos del objeto digitalizado.

En los escáneres fijos de triangulación, debe de haber un mecanismo que mueva automáticamente el haz sobre el objeto y que la cámara lo recoja.

En los escáneres dinámicos o de mano, es el propio operador el que los mueve con el desplazamiento del instrumento.

Escáner 3D con varios patrones láser. Fuente: Scantech