Popis procesu digitalizace

Digitalizaci lze charakterizovat jako proces, při kterém dochází k snímání souřadnic  objektu v prostoru, jejich následné úpravě-zpracování a v závěru jsou převedeny pomocí CAD systému do plošného nebo objemového digitálního modelu. Data v této podobě jsou tak připravena k dalšímu zpracování v CAD/CAM systémech (např. pro konstrukci formy, k vytvoření technologie pro NC obráběcí stroj, apod.).

Digitalizace patří do oblasti reverzního inženýrství, které se skládá z těchto kroků:

1. nasnímání prostorových souřadnic-výsledek jsou hrubá data (mrak bodů)
   
2. úprava nasnímaných dat-ostranění (filtrování) chybných dotyků, šumu a odrazů, optimalizace polygonální sítě-výsledek jsou jemná data
3. převedení dat do plošného nebo objemového modelu-vytvoření CAD dat
   
4. vytvoření výkresové dokumentace

Druhy snímání
Obecně lze rozdělit princip snímání digitalizovaného povrchu na:

1. dotykový-mechanický-použití sondy pracující na principu kontaktu se snímaným povrchem-digitální (přerušovaný kontakt) případně analogový (neustálý kontakt s povrchem součásti)  skenování. Velmi přesná, ale časově náročnější metoda.
   
2. bezdotykový-laserový-snímání odrazu laserového paprsku. Výrazně vyšší rychlost skenování za cenu nižší přesnosti oproti dotykovému principu
   
3. bezdotykový-optický-snímání povrchu součásti z různých úhlů a softwarové sestavení výsledného reálného povrchu. Nejméně přesný způsob.

Používané stroje
Zařízení, používané k digitalizaci je v mnoha případech klasický třísouřadnicový měřící stroj (3D stroj=CMM-Coordinate Measuring Machines). Do jeho pinoly je možné upnout dotykovou sondu, nebo pro zvýšený výkonu snímání laserovou skenovací hlavici. Výhodou tohoto řešení je možnost použití 3D stroje k jeho prvotní funkci-tvarové a rozměrové kontrole součástí.
Dalším dnes používaným strojem je měřící rameno v součinnosti s laserovou skenovací hlavicí. Předností tohoto řešení je flexibilita přenosu zařízení ke skenované/měřené součásti.
Samostatnou skupinou jsou stroje sloupového typu (laser tracker), které v sobě spojují mobilní výhody spolu s velkým rozsahem měření-skenovací/měřící hlavice není mechanicky pevně spojena s konstrukcí stroje).
V poslední době velmi uživatelsky příjemné a flexibilní jsou samopolohovací laserové skenery, umožňující vzájemný pohyb objektu i skeneru. Takto fungující zařízení není vázáno na polohu snímaného předmětu v souřadném systému stroje, tj. snímaný předmět lze v prostoru posouvat dle potřeby.

Charakter digitalizované součásti zásadně ovlivňuje výběr metody skenování. Tvarová složitost, stupeň detailu, drsnost povrchu a v případě optických, laserových metod i leskost a barva povrchu jsou vlivy, které se významně podílí v prvé řadě na výběru metody a v druhé řadě na výsledku-kvalitě dat.

Co lze skenovat a proč?

• modely z kovu, plastu, dřeva, kamene a jiných materiálů-vytvoření digitální podoby pro další úpravy a zpracování
  
• zmenšené nebo reálné prototypy z oblasti strojírenství
• odlitky-získání přesného tvaru odlitku pro bezchybný chod technologií obrábění
  
• hliněné modely-úpravy tuningových dílů automobilů s následnou výrobou forem
  
• sochy, plastiky-vytvoření digitálního obrazu k archivaci nebo výrobě replik
  
• měkké, poddajné díly-kontrola tvarové přesnosti
• opravy poškozených nástrojů-forem bez datové historie-vytvoření CAD dat k výrobě vložky
• lidské tělo-vytváření přesných ortopedických pomůcek
  
• a mnoho dalších příkladů...