Die Punktwolkentechnologie bezieht sich auf die Verwendung einer Reihe von Datenpunkten in einem 3D-Koordinatensystem, das üblicherweise durch X-, Y- und Z-Achsen definiert ist. Aus messtechnischer Sicht stellen die tatsächlichen Punkte in einer Punktwolke diese geometrischen X-, Y- und Z-Koordinaten für jeden einzelnen Punkt dar. Insgesamt können diese Punktwolken so verwendet werden, wie sie sind (roh) oder gefiltert, um Formen und Oberflächen zu erstellen, die z.B. mit einer nominalen CAD-Referenz verglichen werden können.
3D-Laserscanner und Ladar-Technologien werden zur Erstellung solcher Punktwolken verwendet, die den Messprozess unterstützen und hochpräzise Ergebnisse liefern. Seit dem Jahr 2000 haben optische Sensoren Einzug in die Messtechnik gehalten, die es den Laserscannern ermöglichen, Punktwolken mit hoher Dichte in immer kürzeren Zeitfenstern zu erfassen.
Es stellte sich bald heraus, dass das Scannen von Teilen zu schnelleren Messergebnissen führte als die Verwendung von Messgeräten. In der Folge entstand die Nachfrage nach einer 3D-Messtechnik-Softwarelösung, die mit Punktwolken hoher Dichte arbeitet.
Was sind die Herausforderungen bei der Verwendung von Punktwolken?
Den Messtechnikern wurde auch klar, dass die Punktwolkentechnologie mit einem entscheidenden Nachteil verbunden ist: messende Messtaster können kleine oder große Oberflächen abdecken, bieten aber eine geringe Dichte an Messdaten pro Zeiteinheit. Scangeräte können zwar mit Punktwolken hoher Dichte pro Zeiteinheit arbeiten, bieten aber heute nicht das gleiche Genauigkeitsniveau wie messende Messtaster.
Es gibt Scangeräte, die sowohl mit hochdichten Punktwolkendaten als auch mit hoher Genauigkeit arbeiten, aber diese können keine größeren Flächen abdecken und sind eher für die Analyse kleiner lokaler Oberflächentexturen als für die Anforderungen der 3D-Messtechnik geeignet.
Neben diesem Schlupfloch gibt es noch eine Reihe weiterer Herausforderungen, wie zum Beispiel:
- Erzielen Sie mit optischen Sensoren und Lasersystemen auf größeren Flächen eine höhere Genauigkeit mit der richtigen 3D-Messtechnik-Softwarelösung.
- Sie können Lasersysteme nutzen, um bestimmte Oberflächen zu messen, z.B. glänzende Oberflächen wie Autospiegel, und die Messdaten über Punktwolken erzeugen.
Welche Auswirkungen und Vorteile hat die Verwendung von Punktwolken für messtechnische Zwecke?
Aus Erfahrung kann man sagen, dass die 3D-Punktwolkentechnologie sehr gefragt ist und mindestens die Hälfte der weltweiten Messtechnikbranche sie derzeit nutzt.
Vor der Einführung des Messsystems in der Messtechnikindustrie wurde geprüft, ob jedes einzelne Teil in den Produktionslinien gemessen werden kann. Es wurden spezielle Messlabors mit festen Kontrollen (z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw.) verwendet, um Stichproben von Teilen zu messen. Dann wurde eine statistische Analyse durchgeführt, um von den Messungen der restlichen Teile auszugehen.
Die Anwendung von Punktwolken hat für ein gewisses Maß an Präzision, Genauigkeit, Geschwindigkeit und Qualität der Messdaten, die durch den Einsatz von 3D-Scannern und Photogrammetriegeräten gewonnen werden, zugenommen. Darüber hinaus bieten Punktwolken Messmöglichkeiten, ohne die eigentlichen Teile zu beschädigen, da diese Geräte während des Messvorgangs keinen Kontakt mit den Teilen herstellen müssen.
Dies hat sich als äußerst vorteilhaft für die Verbesserung der Produktivität und die Zeitersparnis bei der Messung großer Mengen von Teilen innerhalb enger Fristen erwiesen.
Warum ist die Verwendung der richtigen 3D-Messtechnik-Software so wichtig?
Die richtige 3D-Messtechnik-Softwarelösung führt Punktwolkendaten und CAD-Dateien an einem Ort zusammen, um Messungen mittels Farbzuordnung zu vergleichen, zu kontrastieren und zu analysieren – eine Funktion, die es für Messtechniker einfacher und interessanter macht, die Daten zu lesen und zu interpretieren.
Es sollte über mehrere Funktionen verfügen, um präzise Messungen vornehmen zu können, d.h. bestimmte Kanten oder Begrenzungen, Bohrungen und andere komplizierte Abmessungen, die ein Teil typischerweise aufweisen kann.
Durch die Verwendung der richtigen Algorithmen sollte die richtige 3D-Messtechnik-Softwarelösung in der Lage sein, die Extrapolation und Identifizierung der richtigen Messdaten, die die Punktwolke erfasst hat, zu erleichtern. Andernfalls kann dies manchmal problematisch sein, wenn es um die Arbeit mit Punktwolken mit hoher Dichte geht, was häufig der Fall ist, da die gemessenen Teile oder Oberflächen großflächig und umfangreich sind.
Bei richtiger Anwendung können Punktwolken jedoch dazu beitragen, die relevanten Daten in kürzester Zeit darzustellen, was bei der Arbeit mit komplexen Teilen oder größeren Mengen von Teilen hilfreich ist.