Artec Micro cattura in pochi minuti un teschio di scoiattolo in colori 3D submillimetrici

Di Matthew McMillion

Riepilogo: Un ambasciatore Artec specializzato in soluzioni metrologiche ha scansionato un teschio di scoiattolo con Artec Micro per testare le capacità di questo scanner desktop automatizzato.

L'obiettivo: catturare facilmente con colore 3D submillimetrico tutte le minuscole e complesse strutture superficiali di un teschio di scoiattolo in pochi minuti, con una preparazione della scansione minima.

Strumento utilizzato: Artec Micro

Durante una passeggiata nella foresta vicino a casa sua ad Amherst, in Virginia, l'Ambasciatore Artec Paul Motley di GoMeasure3D ha trovato un teschio di scoiattolo grigio a terra. Prendendolo in mano ed esaminando il suo mezzo centimetro di intricate strutture organiche, ha subito capito che era un'opportunità perfetta per testare le capacità di Artec Micro, uno scanner 3D desktop per piccoli oggetti, in particolare quelli con geometrie impegnative. Il teschio di scoiattolo era chiaramente uno di questi oggetti. Con le sue curve sinuose, pareti sottili e suture simili a capelli, questo teschio è sia bello che complesso.

Modello 3D del teschio dello scoiattolo grigio orientale, scansionato con Artec Micro. Tempo di scansione totale: 8 minuti e 30 secondi. Tempo di elaborazione: 12 minuti.

Secondo le parole dello stesso Paul Motley, "La ragione per cui ho deciso di scansionare questo teschio era perché, più ci pensavo, più mi rendevo conto che le sue geometrie erano molto simili a quelle di molti oggetti che devono essere scansionati nelle moderne applicazioni industriali." Ha continuato, "Ad esempio nell'industria della fusione, dove la scansione 3D non viene usata solo per scansionare gli stampi (soprattutto nel caso di reverse engineering di parti non più in produzione) ma anche per l'ispezione della qualità dei suddetti stampi, oltre che dei prodotti finali con essi realizzati. Molti di questi oggetti hanno bordi sottili, fori e angoli posizionati con precisione, nonché forme e superfici organiche o irregolari. E, dal punto di vista della metrologia, se la tua scansione 3D è anche solo un po' fuori misura faresti meglio a buttarla e ricominciare da zero."

Motley ha parlato in particolare del caso dei produttori di ricambi auto con scaffali pieni di piccoli componenti fuori produzione che devono essere retro-ingegnerizzati. “In passato, quando catturavamo digitalmente oggetti come questo, utilizzavamo diversi scanner, tra cui la serie di scanner 3D HDI, che scansionavano l'oggetto da 4 o più orientamenti posizionando l'oggetto su una piattaforma girevole. Questo ci forniva una copertura del 95% o più di ogni oggetto. Ma per ottenere tali risultati, avevamo bisogno di almeno 30 minuti di operazioni manuali solo per posizionare un oggetto in modo corretto, per non parlare di tutta la post-elaborazione necessaria dopo la scansione."

Ha continuato: "Con Micro, riduci drasticamente il flusso di lavoro, sia in termini di passaggi necessari per catturare tutta la complessità del tuo oggetto sia in termini di tempo. È straordinario, soprattutto quando hai una lunga linea di oggetti in attesa di essere scansionata e una scadenza che si avvicina. Per non parlare del fatto che posso insegnare a chiunque a utilizzare Micro in pochi minuti, e subito saranno in grado di ottenere risultati professionali. Per me, questo è un punto di forza significativo: Micro può catturare una quantità incredibile di dettagli in 3D a colori con la stessa facilità di riscaldare qualcosa in microonde."

Artec Micro in azione mentre scansiona il teschio di scoiattolo

Utilizzando proiettori a LED blu sincronizzati con un sistema di rotazione a doppio asse, Artec Micro crea in pochi minuti perfette copie digitali di piccoli oggetti. Questo scanner professionale offre scansioni 3D a colori ad alta risoluzione con una precisione di punto fino a 10 micron (0,4 tu).

Una scelta ideale per il reverse engineering di piccoli oggetti, il controllo della qualità, l'ispezione, l'odontoiatria e altro ancora, Micro apre nuovi orizzonti per i neofiti così come per i veterani della scansione, portando i vantaggi della scansione automatizzata metrologica direttamente sul tuo tavolo di lavoro.

"Anche se abbiamo scelto di scansionare un teschio per questo test, avremmo potuto scansionare praticamente qualsiasi piccolo oggetto e ottenere gli stessi risultati, sia che si tratti di parti aerospaziali, matrici e calchi, gioielli, oggetti archeologici, minuscoli ingranaggi, componenti - qualsiasi cosa. E con il grado di risoluzione offerto da Micro, stai sicuro che vedrai subito gli eventuali difetti o irregolarità presenti nell'oggetto originale. In termini di metrologia, Micro offre misurazioni precise in grado di soddisfare anche le specifiche più rigorose", ha dichiarato Motley.

Cranio montato sulla piattaforma di scansione di Artec Micro, con Micro sullo sfondo

Dopo aver posizionato il teschio sulla piattaforma di scansione, un clic di mouse ha dato vita alle avanzate videocamere bicolore e alle luci a LED blu di Micro. Con una velocità di acquisizione dati di 1 milione di punti al secondo, le telecamere non restano a lungo in una posizione. Il teschio è stato scansionato in due posizioni per garantire la piena copertura di tutte le superfici, con ogni scansione che ha impiegato 4 minuti e 15 secondi.

La post-elaborazione delle scansioni nel software 3D Artec Studio non è stata altro che ruotare e allineare entrambe le scansioni, e ha richiesto solo pochi secondi. Quindi è stata utilizzata l'impostazione Macro predefinita, con i seguenti passaggi: Global Registration, Outlier Removal, Sharp Fusion, Small Object Filter, e vari strumenti di riempimento fori. Tempo di post-elaborazione totale: 12 minuti.

Modello finale del teschio di scoiattolo in Artec Studio

“Micro ha prodotto risultati molto al di sopra di qualsiasi mia aspettativa. Questo livello di dettaglio e precisione per questo input minimo non è qualcosa che si vede tutti i giorni. La maggior parte degli scanner richiede diversi tentativi e lunghe operazioni perché ogni singola parte dell'obiettivo sia scansionabile. Ma il sistema di movimento a 2 assi di Micro e la precisione complessiva del sistema fanno davvero la differenza, ha detto Motley.

Per ora, il teschio e il suo doppio digitale vengono utilizzati a scopo dimostrativo, sebbene i risultati abbiano ispirato Motley a pensare alla scansione di un intero scheletro, "Le capacità morfometriche di Micro sono eccellenti, non vediamo l'ora di altri progetti in questo direzione, per esempio applicazioni paleontologiche come la digitalizzazione degli archivi dei musei di storia naturale."

Cranio di scoiattolo grigio orientale (Sciurus carolinensis)

Parlando delle estreme potenzialità di Micro come scanner desktop di livello metrologico, Motley era entusiasta: "Micro si adatta perfettamente agli odierni flussi di lavoro di metrologia/QA. È un sistema che può essere personalizzato molto più di quanto abbiamo fatto in questo caso, permettendoti di effettuare scansioni specifiche di posizioni esatte delle tue parti, il tutto con un'interazione dell'utente semplificata. Oltre alla necessità di alta risoluzione e precisione di posizionamento nella misura delle parti, Micro risponde anche alle esigenze delle ispezioni di qualità e delle applicazioni in cui occorre scansionare più copie di una stessa parte più volte ogni giorno, o persino ogni ora."

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