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Sistemi di Digitalizzazione
I sistemi di digitalizzazione più diffusi sul mercato sono i seguenti:
Macchine di misura a coordinate (CMM):
Utilizzano la loro sonda rigida per rilevare in modo manuale o automatico i punti sull’oggetto fisico, è necessario definire a priori il numero di punti da acquisire e redigere il part-program che definisce il percorso della macchina. Il volume di lavoro e le tolleranze coincidono con quelli dalla macchina di misura ed in uscita si dispone di un file contenente le coordinate dei punti digitalizzati. Sono poco utilizzate dal momento che sono necessari tempi elevati sia per predisporre il part-program che per rilevare le coordinate dei punti visto che la velocità massima di acquisizione varia tra 1-5 punti al secondo. Una seconda soluzione è rappresentata da una fresatrice equipaggiata con una sonda di digitalizzazione, questo approccio è sicuramente più economico tuttavia i risultati sono meno precisi inoltre implica l’impossibilità di fresare durante la fase di digitalizzazione.
Bracci articolati manuali o digitalizzatori a stilo:
Sono costituiti da un braccio articolato a 5 gradi di libertà, sul polso è installata la sonda a contatto. Il robot viene posizionato in prossimità del particolare da digitalizzare e successivamente l’operatore manualmente rileva i punti; si tratta dunque di un sistema portatile che necessita di una notevole abilità e esperienza dell’operatore per identificare correttamente i punti da acquisire, è però possibile evitare il problema della ridondanza dei punti sulle superfici semplici incrementando la velocità di digitalizzazione. In uscita è possibile avere sia le coordinate dei punti sia la connessione diretta con i sistemi CAD tridimensionali ai quali è possibile trasmettere non solo i punti ma anche alcune primitive come le spline. I sistemi hanno corse di lavoro che variano in funzione dell’impiego: dai 30 centimetri per applicazioni artistiche o di modellismo fino a 2 metri per applicazioni veicolistiche. A titolo di completezza possiamo aggiungere che questi sistemi possono essere dotati di software per scansione continua su reticoli predefiniti e sono in definitiva dei sistemi manuali ibridi di digitalizzazione/scansione.
Scanner piezoelettrici:
Questi sistemi
da alcuni anni sul mercato e grazie al loro basso costo hanno l’obiettivo
dichiarato di espandere il mondo della reverse engineering.
Gli scanner tridimensionali stanno diventando strumenti indispensabili
nelle applicazioni industriali, nelle applicazioni grafiche innovative
e nello sviluppo di nuovi prodotti. Questi nuovi tipi di periferiche sono
stati progettati e industrializzati tenendo presente tutte le nuove esigenze
della grafica tridimensionale.
Il cuore dei sistemi è costituito dalla sonda piezoelettrica che
permette la digitalizzazione dei modelli fisici con elevata precisione
e sollecitazioni di contatto praticamente assenti.
Non vi sono limiti sulla tipologia e materiale del componente fisico che
può essere trasformato in un file di punti. I dati acquisiti possono
successivamente essere utilizzati per applicazioni di:
- reverse engineering;
- prototipazione rapida;
- computer grafica e animazione;
- CAD/CAM 3D.
Con questi sistemi inizia a cambiare il mondo della reverse engineering sinora costituito da macchine che presupponevano investimenti elevati. Sacrificando qualcosa alla velocità di digitalizzazione, che avviene sulla base di una griglia predisposta nel piano x-y e cercando il punto lungo l’asse Z, si possono ottenere nuvole di punti di buona qualità a costi ridotti aprendo di conseguenza nuovi mercati come l’arte orafa e l’industria dei giocattoli.