ความกดดันจากภาวะแข่งขันและความต้องการของลูกค้าที่นับวันจะสูงขึ้นเรื่อยๆ ต้องจำกัดเวลาที่ต้องใช้ในการตรวจสอบชิ้นงานให้น้อยที่สุดเพื่อป้องกันการส่งงานล่าช้าและประหยัดค่าใช้จ่าย ชิ้นงานในปัจจุบันนี้มีรูปร่างประกอบด้วยส่วนเว้าโค้งและมีความสลับซับซ้อนมากขึ้นที่เกินความสามารถของเครื่องมือวัด CMM แบบเดิม นอกจากนี้ ในบางครั้งผิวของชิ้นงานก็ไม่มีความแข็งมากพอสำหรับการแตะสัมผัสของโพรปของเครื่องมือวัด CMM การตรวจสอบคุณภาพก็ต้องการตรวจสอบให้ครอบคลุมพื้นที่ผิวของชิ้นงานให้มากที่สุด แน่นอนว่าข้อกำหนดและความต้องการที่มากมายเหล่านี้ย่อมทำให้ผู้ประกอบการปวดหัวได้ แต่เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติสามารถตอบโจทย์เหล่านี้ให้ท่านได้

ข้อดีของเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติ

เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติ ออกแบบมาสำหรับการวัดด้านมิติของชิ้นงานด้วยการยิงลำแสงเลเซอร์ลงไปบนวัตถุที่เราต้องการวัดกล้องจับภาพจากตัวเครื่องสแกนจะทำการจับภาพแสงเลเซอร์ที่สะท้อนกลับมา แล้วส่วนที่เป็นอิเลคโทรนิคส์ก็จะทำการคำนวนออกมาเป็นจุดพิกัด 3 มิติออกมา ด้วยวิธีการเช่นนี้จึงทำให้เราสามารถวัดขนาดมิติบนทุกตำแหน่งบนผิวของชิ้นงานทั่วไป รวมทั้งชิ้นงานที่เป็นรูปร่างอิสระได้อย่างแม่นยำ พร้อมกับการแปลงข้อมูลการวัดที่ได้เป็นข้อมูลดิจิตอล ข้อดีของเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิตินอกจากจำนวนจุดที่สามารถวัดได้เป็นจำนวนมากในระยะเวลาอันรวดเร็วแล้ว อีกสิ่งหนึ่งที่หลายผู้ประกอบการอาจมองข้ามคือ การใช้เครื่องนี้ไม่จำเป็นต้องใช้พนักงานที่มีระดับทักษะสูงมาก เพราะว่าเครื่องสามารถใช้งานได้ง่ายมาก พนักงานไม่จำเป็นต้องชำนาญด้านโปรแกรม CAD ทำให้ผู้ประกอบการสามารถประหยัดเวลาในการฝึกอบรม

เครื่องทำงานอย่างไร?

เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติเป็นเครื่องมือที่มีความล้ำหน้าทางเทคโนโลยีสามารถวัดด้านมิติของพื้นผิวของวัตถุแลัวแปลงเป็นข้อมูล 3 มิติกลับมาให้ผู้ใช้ มันทำงานโดยอาศัยหลักการ เลเซอร์ไทรแองกูเลชั้น โดยการสร้างสามเหลี่ยมที่ประกอบด้วยเลนส์ของตัวสแกนเนอร์ แสงเลเซอร์ และตัววัตถุที่ทำการวัด ซึ่งเรารู้ระยะห่างระหว่างเลนส์ของตัวสแกนเนอร์และแสงเลเซอร์ (การเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุตามตำแหน่งของผู้มองที่เปลี่ยนไป) และมุมระหว่างระหว่างเลนส์ของตัวสแกนเนอร์และแสงเลเซอร์ก็หาได้จากเครื่องกัลป์วานอมิเตอร์ จากข้อมูลเหล่านี้ทำให้เราสามารถคำนวณระยะของแกน x, y, z ของจุดพิกัดแต่ละจุดบนพื้นผิวของวัตถุได้ การกวาดตำแหน่งการวัดให้ทั่วพื้นผิวของวัตถุทำได้โดยใช้เครื่องกัลป์วานอมิเตอร์ ซึ่งเป็นตัวหมุนแผ่นกระจกสำหรับสะท้อนแสงเลเซอร์ จากนั้นแสงเลเซอร์ที่สะท้อนจากพื้นผิวของวัตถุจะถูกโฟกัสผ่านเลนส์ไปตกที่กล้องรับ CCD ที่อยู่ในเครื่องสแกนเนอร์ แล้วใช้ซอฟท์แวร์เพื่อคำนวนเป็นจุดพิกัด

ความละเอียดและเที่ยงตรงเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติ

เป็นที่ทราบกันดีว่าเครื่องวัด CMM ให้ค่าความถูกต้องแม่นยำต่อจุดสูง ในขณะที่เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติโดดเด่นในเรื่องความรวดเร็วและสามารถวัดวัตถุที่มีรูปทรงซับซ้อน ความละเอียดในการวัดของเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติจะหมายถึงความสามารถของระบบการจับภาพว่าจะสามารถวัดมุมที่แยกกันระหว่างวัตถุสองอย่าง (หรือระหว่างลักษณะของวัตถุ) ซึ่งอยู่ชิดกันมาก

ทำให้ค่าความละเอียดในแนวแกน x, y ถูกจำกัด ตัวอย่างเช่น หากชิ้นงานที่เราวัดมีตัวหนังสือฝังอยู่ และตัวอักษรนี้มีขนาดเล็กกว่าค่าความละเอียดในการวัดของเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติ ระบบการสแกนของเครื่องก็จะมองไม่เห็นตัวอักษรเหล่านี้ ไม่ว่าความสูงตัวอักษรจะเป็นเท่าใด

ค่าความละเอียดของการวัดจะถูกกำหนดโดยตัวแปรหลัก 3 ตัว คือ ความกว้างของแถบเลเซอร์ ความยาวโฟกัสของเลนส์ และความละเอียดของกล้อง CCD นอกจากนี้ค่าความละเอียดยังขึ้นกับระยะห่างของวัตถุที่วัดด้วย โดยทั่วไปยิ่งห่างค่าความละเอียดจะยิ่งลดลง

ในขณะที่ค่าความละเอียดจะมีถูกจำกัดในแนวแกน x, y แต่ค่าความถูกต้องแม่นยำจะขึ้นอยู่กับคุณภาพของภาพในระยะแนวแกน z (ความลึกหรือระยะห่าง) นอกจากนี้ สัญญาณรบกวนของกล้อง CCD ความไม่สมบูรณ์ทางแสง และกฎทางฟิสิกส์ต่างๆ ล้วนส่งผลต่อความผิดพลาดในการคำนวนระยะ และเป็นไปไม่ได้ที่จะสามารถสร้างเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติที่จะไม่มีความผิดพลาดเลย ค่าความละเอียดของเครื่องจึงเป็นค่าการวัดความผิดพลาดที่ว่านี้ ซึ่งค่านี้จะถูกนิยามจากค่าค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้กับระยะที่แท้จริงของวัตถุ

เพิ่มผลผลิตและเพิ่มผลกำไร

การใช้เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติทำให้ผู้ประกอบการได้ประโยชน์ในการวัดด้านมิติมากมายที่เครื่อง CMM แบบเดิมไม่สามารถทำได้ เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติเหมาะอย่างมากสำหรับกรณีที่ระบบฟิกเจอร์เพื่อการเข้าวัดชิ้นงานโดยเครื่อง CMM ทำได้ยากหรือไม่สามารถทำได้ นอกจากนี้ สิ่งที่เป็นประโยชน์มากๆคือสามารถวัดจำนวนจุดได้มากและใช้เวลาที่น้อยกว่า ทำให้ได้ข้อมูลการวัดเป็นจำนวนมาก โดยเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติรุ่นใหม่ๆสามารถวัดได้ถึง 100,000 จุดต่อวินาที ด้วยความสามารถเช่นนี้ทำให้งานตรวจสอบด้านการควบคุมคุณภาพจากเดิมที่ต้องใช้เวลาเป็นวันในการวัดชิ้นงานที่มีความซับซ้อนมากๆ ก็จะเหลือเพียงไม่กี่ชั่วโมง นอกจากนี้แผนกผลิตก็จะสามารถเพิ่มผลผลิตได้เช่นกัน เพราะปัญหาการรอการตรวจสอบชิ้นงานจากแผนกควบคุมคุณภาพที่มักจะเป็นคอขวดของโรงงานผลิตได้รับการแก้ไข