3 yếu tố quan trọng để đánh giá tốc độ của máy quét laser 3D

Tốc độ quét thường là tiêu chí lựa chọn đầu tiên khi mua máy quét laser 3D. Nguyên nhân là do nó đóng vai trò cực kỳ thiết yếu đối với các thao tác tiêu tốn nhiều thời gian, chẳng hạn như kiểm tra chất lượng (QC) trên các loạt chi tiết sản xuất hàng loạt. Điều này đặc biệt đúng khi các chi tiết có diện tích bề mặt cần quét lớn, đòi hỏi người dùng phải thực hiện nhiều đường quét. Vì vậy, trong nhiều trường hợp, thời gian làm việc và năng suất tỷ lệ thuận trực tiếp với tốc độ quét.

1. Tốc độ thu thập dữ liệu

Định nghĩa về tốc độ thu thập dữ liệu Trong suy nghĩ của hầu hết người dùng, tốc độ quét tương đương với tốc độ thu thập dữ liệu, tức là số lượng điểm được ghi nhận trên khu vực vật thể trong mỗi giây. Chắc chắn điều đó có thể đúng, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Tốc độ thu thập dữ liệu được tính toán bằng cách nhân hai giá trị: tần số (số đường laser được ghi lại trong một giây) và số điểm trên mỗi đường laser. Do đó, một máy quét có 1000 điểm trên mỗi đường với tần số 150Hz sẽ mang lại tốc độ thu thập dữ liệu là 150.000 điểm mỗi giây.

Mật độ đám mây điểm và hiệu suất Các máy quét 3D hiện có trên thị trường cung cấp nhiều mức tốc độ khác nhau, từ vài chục nghìn đến hàng trăm nghìn điểm mỗi giây. Một tốc độ thu thập dữ liệu thấp đòi hỏi người dùng phải thực hiện một số lượng lớn các đường quét (scan passes) để đạt được mật độ điểm tối đa. Ngược lại, tốc độ thu thập dữ liệu cao luôn đảm bảo mang lại mật độ điểm cao. Tuy nhiên, giải pháp tốc độ cao này cũng đòi hỏi phần mềm và phần cứng phải có hiệu năng rất mạnh, thích ứng tốt với việc xử lý các "đám mây điểm" (point cloud) chứa hàng triệu điểm ảnh.

2. Chiều dài đường laser

Mối liên hệ giữa chiều dài đường laser và góc nhìn/trường nhìn (Field of view) Chiều dài đường laser thay đổi tùy thuộc vào khoảng cách từ máy quét đến chi tiết. Máy quét càng ở gần, đường laser càng hẹp (tương ứng với phần đỉnh của trường nhìn máy quét); máy quét càng ở xa, đường laser càng rộng (tương ứng với phần đáy của trường nhìn máy quét). Điều này xuất phát từ cách thức tia laser được tạo ra, nó được phát ra từ một điểm cố định trên máy quét và vẽ thành một hình tam giác trong không gian. Thông thường, giá trị được nhà sản xuất ghi chú trong thông số kỹ thuật là giá trị lớn nhất, tức là giá trị nằm ở đáy trường nhìn của máy quét.

Đường laser có thể được ví như một con lăn sơn Hãy cùng xem một ví dụ thể hiện mối quan hệ giữa chiều dài đường laser và tốc độ quét. Tưởng tượng bạn cần sơn một bề mặt có kích thước 500mm x 500mm, chắc chắn công việc sẽ hoàn thành nhanh hơn nếu bạn sử dụng một con lăn sơn cỡ lớn. Tính logic ở đây cũng hoàn toàn tương tự đối với máy quét 3D. Với chiều rộng tia laser là 50mm, bạn cần thực hiện 10 đường quét để thu thập toàn bộ bề mặt; nhưng với chiều rộng tia laser 100mm, bạn chỉ cần 5 đường. Do đó, theo lý thuyết, trường hợp thứ hai sẽ nhanh gấp đôi.

3. Tần số quét

“Một trong những chỉ số quan trọng nhất cần xem xét” Tần số là yếu tố rất hiếm khi được người dùng xem xét trong quá trình chọn mua máy, nhưng thực chất nó lại là một trong những chỉ số quan trọng nhất cần chú ý khi bàn về tốc độ của máy quét 3D. Như đã đề cập trước đó, tần số là số lượng đường laser được thiết bị ghi lại trong mỗi giây. Việc đưa lên bàn cân hai máy quét có cùng tốc độ thu thập dữ liệu nhưng khác nhau về tần số sẽ giúp chúng ta hiểu rõ vai trò của tần số đối với tốc độ quét.

Tần số cao giúp thao tác tay mượt mà hơn Ví dụ, máy quét A và B, với tần số lần lượt là 200Hz và 50Hz, được đem ra thử nghiệm trên cùng một cánh tay đo (measuring arm). Máy quét A có thể được sử dụng dễ dàng bởi thao tác tay vẫn giữ được sự mượt mà và di chuyển ở tốc độ tự nhiên mà không để lại các khoảng hở (gaps) trên đám mây điểm. Với máy quét B, việc quét ở tốc độ tự nhiên là điều không thể; các khoảng hở giữa mỗi đường laser sẽ lộ ra ngay lập tức trên đám mây điểm. Thao tác tay lúc này buộc phải chậm hơn 4 lần (vì tần số thấp hơn 4 lần) mới có thể đạt được kết quả tương tự như máy quét A.

Nhưng tại sao máy quét B lại có cùng tốc độ thu thập dữ liệu với máy quét A? Nguyên nhân là vì máy quét B có số lượng điểm trên mỗi đường laser nhiều gấp 4 lần. Tốc độ thu thập dữ liệu của máy quét B nghe có vẻ rất đầy đủ, nhưng khi thực tế sử dụng – dù là được gắn trên robot, máy đo CMM hay tay đo di động – tốc độ làm việc thực sự lại rất chậm.

Kết luận

Tóm lại, tốc độ của máy quét không phải là một dữ liệu đơn lẻ mà là một tổ hợp các tham số. Nếu tốc độ là yếu tố bắt buộc, thì việc lựa chọn đúng tham số là điều vô cùng quan trọng. Tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể, việc chọn thông số tốc độ phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa quy trình quét của bạn, ví dụ như giúp quét các bề mặt lớn hơn, thu thập các chi tiết chính xác hơn hay di chuyển máy quét nhanh hơn.

Tốc độ chính là "đồng minh" tuyệt vời nhất để giúp bạn giành chiến thắng trong bài toán về năng suất và hiệu quả.

nguồn bài viết: Kreon Technology

Cập nhật thêm thông tin về sản phẩm Tay đo di động PCMM của Kreon tại: https://v-proud.vn/tay-do-3d-di-dong-kreon.html

Đọc thêm:

• Nâng cao chất lượng sản xuất kim loại tấm bằng cánh tay đo CMM di động Kreon Onyx
• Dữ liệu đo lường 3D "Chìa khóa" tối ưu hóa mọi giai đoạn trong chu kỳ sống của sản phẩm
• Bảo trì nhà máy thủy điện nhanh hơn, chính xác hơn

• SHARE:
;