|
Razvoj novih proizvoda ili alata temelji se često
na već postojećim proizvodima ili fizičkim modelima. Njih treba
rekonstruirati u nekom od CAD sustava, kako bi se dobio računalni
model prikladan za daljnje projektiranje, izradu alata i pripremu
proizvodnje. Ovaj postupak naziva se reverzibilno inženjerstvo
(reverse engineering), jer se iz postojećeg objekta izvodi tehnička
dokumentacija, umjesto da se na temelju nacrta izrađuje proizvod.
Jednostavne geometrijske oblike lako je definirati u
računalu na temelju nekoliko jednostavnih izmjera poput promjera,
udaljenosti itd., tako da je kod ovakve rekonstrukcije dovoljno
koristiti pomičnu mjerku. No današnji su proizvodi iz funkcionalnih, estetskih
i ergonomskih razloga većinom vrlo složenog oblika. Te slobodno definirane
(zakrivljene) površine mogu se precizno rekonstruirati jedino na temelju
velikog broja mjernih točaka, a njih je klasičnim mjernim metodama vrlo teško
ili nemoguće izmjeriti u dovoljnom broju.
Optički sustavi za trodimenzionalnu digitalizaciju ATOS i
TRITOP njemačkog proizvođača GOM mbH određuju u kratkom vremenu
velik broj mjernih točaka s površine objekta koji treba biti rekonstruiran.
Ovakav detaljan mjerni rezultat omogućuje vrlo preciznu i
brzu računalnu rekonstrukciju oblika, pa tako smanjuju vrijeme razvoja
i povećavaju kvalitetu proizvoda.
 |
 |
Slika
1. Originalna skulptura koju treba rekonstruirati i pripremiti za serijsku proizvodnju |
| |
Slika 2. ATOS (GOM mbH) - u svijetu vodeći optički sustav za 3D digitalizaciju.
|
Rezultat trodimenzionalne digitalizacije optičkim mjernim
sustavom ATOS detaljne su poligonizirane mreže ili oblaci točaka
(prema potrebi i s nekoliko milijuna mjernih točaka), te u obliku presjeka,
karakterističnih linija ili zasebnih točaka. Uspješno se digitaliziraju objekti
veličine od desetak milimetara, poput sitnih plastičnih dijelova, kovanica ili
nakita, pa do nekoliko desetaka metara (avioni, automobili, turbine itd.).
| |
Slika 3. Rezultat 3D digitalizacije sustavom ATOS: 60 000 mjernih točaka i 120 000 trokuta.
|
|
|
Slika 4. Detalj poligonizirane mreže s prikazanim trokutima.
|
Slika 5. Paralelni presjeci u tri okomite ravnine.
|
Trodimenzionalni rezultat digitalizacije u obliku
poligonizirane mreže učitava se pomoću STL-formata u odgovarajuće
programe za rekonstrukciju površina. Kod programa koji ne podržavaju
obradu velikog broja mjernih točaka prikladniji je rad s presjecima (krivuljama)
koje se iz ATOS-a eksportiraju u npr. VDA, IGES
ili ASCII formatima. Tijekom postupka rekonstrukcije opisuje se
površina objekta zakrivljenim matematički definiranim plohama
(najčešće NURBS ili BESSIER), a postupak je znatno
jednostavniji i precizniji što je rezultat digitalizacije kvalitetniji i potpuniji.
Kada je cijela površina matematički opisana odnosno zatvorena, površinski se
model pretvori u tijelo ("solid") - volumenski model
prikladan za rad s uobičajenim i široko rasprostranjenim CAD sustavima.
| |
Slika 6. CAD model rekonstruiran na temelju 3D digitalizacije sustavom ATOS.
|
Kvaliteta rekonstruiranog CAD modela procjenjuje
se najčešće na temelju glatkoće kreiranih površina, odnosno valovitosti
pojedinih ploha i kontinuiteta među njima (poklapanje, tangentnost,
i zakrivljenost), a analizu olakšavaju alati poput simulacije
odsjaja "zebra uzorka" (slika 7.). Točnost oblika i dimenzija
modela kod tradicionalnih metoda digitalizacije npr. taktilnim
koordinatnim mjernim uređajima, provjerava se samo u manjem broju
točaka ili izmjera. Ako je naprotiv fizički model digitaliziran
sustavom ATOS, njegov oblik opisuje veliki broje mjernih
točaka, tako da se provjera točnosti rekonstruiranog CAD modela
provodi cjelovito po kompletnoj površini (slika 8.). Time se uklanja
opasnost od kreiranja površina, koje su doduše glatke i lijepe,
no vrlo netočne, što se kod primjene NURBS ili BESSIER
funkcija učestalo događa.
|
|
Slika 7. Analiza kontinuiranosti rekonstruiranog CAD modela pomoću "zebra uzorka".
|
Slika 8. Provjera točnosti rekonstruiranog CAD modela: boje prikazuju odstupanja od fizičkog originala (najviše 0,15 mm).
|
Mjerni sustavi ATOS iTRITOP
njemačkog proizvođača GOM mbH višestruko olakšavaju proces
rekonstrukcije CAD modela. Trodimenzionalna digitalizacija i vrlo
kompliciranih fizičkih originalnih uzorka jednostavna je i izuzetno
precizna. Cjeloviti rezultat sastavljen od velikog broja mjernih
točaka (i do nekoliko milijuna) omogućava brzo i točno kreiranje
matematičkih površina, kao i njihovu detaljnu kontrolu. Zbog ovih
izrazitih kvaliteta više stotina GOMovih sustava ATOS
sastavni je dio procesa reverzibilnog inženjerstva širom svijeta.
Poduzećima TEH-CUT i FEROIMPEX d.o.o. zahvaljujemo na ukazanom povjerenju i na dopuštenju
da se objave ovi rezultati.
|
