Contenido
[ESTUDIO DE CASO] Escaneo 3D de un automóvil eléctrico como parte del proceso de I + D
En este artículo, le diremos cómo escaneamos en 3D un automóvil eléctrico para EVTech , un fabricante de vehículos eléctricos. El escaneo fue necesario para revisar el diseño, así como para planificar mejoras específicas en las partes del automóvil. El objetivo era permitir la actualización de la carrocería, el capó y los guardabarros del automóvil, fabricándolos mediante el método de moldeo rotacional y formación automática al vacío. Para realizar el proceso de escaneo, elegimos el escáner 3D profesional Rangevision Pro .
Lea el artículo para obtener más información.
La tarea
Los empleados de EV-Tech (una empresa que desarrolla vehículos eléctricos) nos pidieron escanear un pequeño automóvil eléctrico. El proyecto era urgente y debía terminarse en poco tiempo. El escaneo tuvo que hacerse para refinar la carrocería y las partes internas del automóvil, para simplificar la colocación conveniente de varios componentes y ensamblajes y luego actualizar el diseño de acuerdo con los cambios.
El proceso
- Preparación para escanear.
- Escaneo de un automóvil eléctrico con el escáner fotogramétrico Rangevision Pro .
- Procesamiento de datos, fusionando los resultados en un modelo digital.
Detalles técnicos
Antes del proceso de escaneo, el automóvil fue transportado al taller de nuestro Departamento de Servicio. La preparación tomó 30 minutos; se cubrieron las superficies reflectantes y deslumbrantes porque las miradas pueden ser problemáticas para el proceso de escaneo. Por ejemplo, a veces, la luz se puede reflejar de tal manera que el escaneo final tendrá «agujeros» y puntos negros. Puedes ver el ejemplo a continuación.
Los marcadores se aplicaron para crear una cuadrícula que ayude al escáner a calcular las coordenadas de los puntos. El equipo y la placa de calibración también se instalaron para una calibración rápida en caso de que el escáner se haya movido.
Los marcadores se colocan en un orden aleatorio, por lo que su posición relativa entre sí nunca es la misma, por lo que no habrá problemas durante la alineación del cuadro y el escáner podrá detectar con precisión la forma de la superficie escaneada.
El escaneo en sí tomó mucho tiempo, repasemos las etapas.
Etapas principales
1. Obtención de la información geométrica básica
Imagen 1.1 Superficie lateral del coche.
Imagen 1.2 Superficie lateral del coche.
Los primeros marcos cubrieron la superficie lateral del automóvil. (imagen 1).
Esta superficie fue elegida para el primer escaneo debido a que es el más grande: el escaneo inicial ayudó a descubrir algunos problemas que se resolvieron uno por uno a medida que surgieron. A continuación, hablaremos sobre ellos y la forma en que resolvimos estos problemas.
Uno de esos problemas fue el tamaño bastante grande de los archivos del proyecto.
Alexey Vorozhbit, ingeniero del departamento de servicio de Top 3D Group, dice: “El problema era que la computadora portátil con la CPU Intel Core i7 y la tarjeta gráfica Geforce GTX 960M no podía fusionar y guardar los proyectos que constan de más de 150000 puntos . Logramos resolver el problema aprovechando la función de simplificación automática disponible en el software Rangevision Scancenter. El escaneo y la alineación automática de superficies se realizaron en ese programa «.
Tendremos esto en cuenta y usaremos la opción de simplificación automática en nuestros proyectos futuros para acelerar el procesamiento de la nube de puntos. La imagen 2 muestra la geometría de la superficie después de los primeros escaneos. La imagen 3 muestra la nube de puntos con la parte trasera del automóvil, las luces traseras y la matrícula.
Imagen 2. Nube de puntos de la superficie lateral.
Imagen 3. La superficie con la que terminamos después de escanear la parte trasera.
Al mover el escáner, capturamos la geometría de la parte delantera del automóvil (imagen 4).
Imagen 4.
Lo siguiente que debe hacer fue escanear los faros, los paneles de balancines y los bordes de los marcos de las puertas, todo lo que se puede quitar fácilmente sin usar un gato para neumáticos o un pozo de reparación. Puede observar los resultados en las imágenes 5, 6 y 7. En la imagen 7 puede ver el resultado de alinear todos los marcos en un solo modelo.
Imagen 5.
Imagen 6.
Imagen 7.
2. Procesamiento de la nube de puntos y obtención de un modelo
Imagen 8. 13 archivos .stl cargados desde un escáner.
Dado que el escaneo terminó siendo enorme, con alrededor de 500 millones de puntos, tuvo que guardarse en partes; el programa no pudo importar esta cantidad de datos de una sola vez. Resolvimos el problema guardando el escaneo en 13 partes que luego se fusionaron en una cuadrícula.
Después de crear la cuadrícula, usamos la opción ‘Espejo’ que nos dio la parte faltante de la geometría (ya que el automóvil es simétrico).
La parte más difícil fue deshacerse de los defectos de escaneo.
Problema
En las imágenes de arriba, puede notar que muchos escaneos estaban lejos de ser perfectos. Algunos modelos tienen agujeros y manchas negras. Esto fue causado por retrasos y fallas de software relacionados con un concentrador USB que conectaba las cámaras a la computadora portátil.
Solución
Para evitar este defecto, se debe conectar el escáner directamente a una PC que tenga mucha RAM (más de 24 GB). El paquete del escáner incluye una mini computadora que se puede usar para escanear objetos pequeños. Es mejor tener una PC más potente para trabajar cómodamente con objetos más grandes.
En nuestro caso, solucionamos el problema escaneando los objetos nuevamente y alineando los resultados.
Nuestro Departamento de Servicio recomienda el uso de escáneres portátiles para trabajar con objetos más grandes (más de 1 metro en cualquier dimensión), ya que están mejor ajustados para trabajar con formas más grandes. Se eligió RangeVision por su alta precisión: de hecho, era demasiado bueno para las partes de la carrocería del automóvil, pero era muy útil para escanear las partes mecánicas.
Conclusión
Un modelo final resultó bastante preciso, con un margen de error de no más de 0,2 mm en comparación con el objeto original.
Siempre que se cumplan las recomendaciones de trabajo y configuración, el Rangevision Pro ha demostrado ser un escáner profesional de alta calidad. Podemos recomendar su uso con fines de ingeniería en varios campos, incluida la I + D de partes de carrocería de automóviles, motocicletas, botes pequeños y lanchas a motor, para su modificación y reparación.
Compre el escáner Rangevision Pro 3D en Top 3D Shop y obtenga equipo profesional original con la garantía oficial.
