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Ricostruzione del Modello Matematico
Si tratta della fase più critica della Reverse Engineering dal
momento che è quella che impegna le maggiori risorse in termini
di ore uomo e macchina inoltre, a differenza della fase di digitalizzazione
o scansione, è una fase che presuppone un ampio intervento manuale
dell’addetto CAD.
Qualunque sia il sistema utilizzato per la fase di rilievo delle superfici
il risultato è una nuvola di punti che viene passata in applicativo
CAD/CAM, che può essere integrato o meno nel sistema di scansione.
Bisogna innanzitutto verificare le capacità del software utilizzato
poiché la mole di dati trasferiti potrebbe ingolfarlo e renderlo
inefficiente.
A seconda delle esigenze è possibile utilizzare la nuvola di punti per:
- generare il file STL per la prototipazione del componente copiato;
- determinare il percorso utensile per una macchina a controllo numerico;
- generare il modello matematico tridimensionale.
Nei primi due casi le difficoltà sono limitate in
quanto dalla nuvola di punti si ricavano una triangolarizzazione per la
generazione del file .STL e un poliedro sul quale si valuta il percorso
utensile come in qualsiasi applicativo CAM.
E’ comunque evidente che in entrambi i casi al termine non si dispone
di un vero e proprio modello matematico (ad esempio non è possibile
aggiungere delle superfici).
Nel terzo caso si arriva al vero modello tridimensionale attraverso un processo iterativo costituto dalle seguenti fasi:
- filtrazione della nuvola di punti per eliminare le informazioni ridondanti;
- riconoscimento degli spigole, curve e superfici mediante algoritmi di estrazione delle primitive. Le primitive usate normalmente fanno parte del data-base tipico dei sistemi di modellazione solida;
- verifica ed eventuale modifica del solido generato facendo particolarmente attenzione alle zone di raccordo fra le varie superfici.
Definito il modello tridimensionale è possibile effettuare l’esportazione verso altri sistemi CAD/CAM o macchine di prototipazione rapida.
Attualmente tutti i sistemi di scansione forniscono una nuvola di punti
ordinata già elaborata e filtrata con il software di corredo alla
macchina, tuttavia con questi non si arriva al vero e proprio modello
matematico.
Sono pertanto disponibili sul mercato applicativi specializzati che consentono
una pre-elaborazione della nuvola di punti per ottenere le superfici le
quali verranno successivamente trasferite mediante interfacce standard
(IGES, VDA-FS, ...) ai pacchetti CAD per la loro unione e la definizione
completa del modello matematico. Analogamente tutti i pacchetti di modellazione
CAD dispongono di algoritmi più o meno efficienti per l’elaborazione
delle nuvole di punti e la generazione delle rispettive superfici. Si
pone pertanto il problema di discriminare l’investimento e precisamente:
è meglio acquistare con il sistema di scansione anche il software
di generazione delle superfici oppure potenziare il modellatore CAD con
le routine di gestione delle nuvole di punti? Purtroppo non esiste una
risposta univoca ma la scelta dipende dai livelli di investimento richiesti
e dalle potenzialità sia dei pacchetti di pre-elaborazione e CAD
utilizzati.
Da sottolineare infine che all’interno de gli applicativi dedicati all'elaborazione della nuvola di punti vi sono inoltre moduli specifici di ispezione che permettono:
- il confronto tra i dati di fabbricazione (nuvole di punti) e i dati di progettazione (modello CAD3D);
- la visualizzazione rapida e precisa dei risultati della deviazione quali tracciati di colore, tracciati ad ago…;
- l’ispezione di feature solide quali fori, spallamenti…. per individuare le deviazioni;
- la generazione dei report di deviazione.