Analisi dimensionale 3D e controllo qualità
Realtà mista: Il progresso nella metrologia 3D su larga scala più significativo dopo il Laser Tracker
Analisi dimensionale 3D e controllo qualità
Realtà mista: Il progresso nella metrologia 3D su larga scala più significativo dopo il Laser Tracker
Grazie all'elevata precisione su ampi campi di misura, i laser tracker si sono guadagnati un’importante reputazione nei processi di metrologia 3D su larga scala nei settori aerospaziale, trasporti terrestri, energia e ingegneria navale, solo per citarne alcuni. Tra i metodi per ottimizzare l'efficienza di utilizzo dei laser tracker figuravano la collaborazione di due operatori, la visualizzazione della geometria dei pezzi misurati con proiettori esterni e l'uso di un telefono cellulare come telecomando.
Queste tecniche oggi hanno già raggiunto i loro limiti.
Ma fortunatamente, la tecnologia che consente di superare questi limiti esiste già. Grazie al display olografico, ai sistemi di tracking, alle telecamere, allo scanner 3D e al potente software, gli occhiali intelligenti Microsoft HoloLens 2 aumentano di un ordine di grandezza le prestazioni delle misure su larga scala se abbinati all'app PolyWorks|AR™ di InnovMetric. Con la realtà mista, la metrologia su larga scala non sarà più la stessa:
- Gli operatori misurano sempre le entità giuste, dal momento che la grafica di guida viene sovrapposta al pezzo misurato
- Grandi schermi e proiettori esterni non sono necessari
- Gli operatori possono lavorare con le mani libere
- Per cambiare le attività di ispezione basta un solo gesto
Piccolo contro grande
Su oggetti fino a due metri, la misura 3D è semplice da eseguire. Gli operatori conoscono in ogni momento la loro posizione rispetto a ciò che stanno misurando. In genere sono in grado di riconoscere e mettere in relazione ciò che vedono sullo schermo del computer con una posizione sul pezzo da misurare. Sanno come raggiungere l'oggetto di misura successivo seguendo la sequenza predefinita e possono tornare rapidamente al computer se hanno bisogno di un mouse o di una tastiera per interagire con il software di misura 3D.
Con l'aumento delle dimensioni dei pezzi misurati oltre i 5 metri, aumentano anche i problemi. Gli operatori possono avere difficoltà a capire la loro posizione nello spazio e a distinguere un obiettivo di misura tra tante altre entità. Stabilire la corrispondenza tra il display di un computer e un punto fisico diventa sempre più difficile. Gli operatori potrebbero dover percorrere diversi metri per raggiungere l’entità successiva da misurare. Il ritorno al computer con il software di misura 3D aumenta il tempo di lavoro.
Con l’avvento dei laser tracker, i clienti hanno rapidamente iniziato ad adattare le loro tecniche di misura su larga scala. Questi compiti spesso richiedevano due operatori: uno che eseguiva fisicamente le misure, l'altro che operava al computer con il software di misura per avviare le funzionalità e rispondere alle domande. Tra gli altri adattamenti abbiamo assistito al reindirizzamento dello schermo del computer su un monitor più grande, su uno schermo di proiezione o su una parete vuota, per fornire una migliore visualizzazione agli operatori.
Pur migliorando il flusso di lavoro, queste soluzioni iniziali erano imperfette. La necessità di due operatori raddoppia il costo in termini di risorse umane delle attività di misura. Inoltre, mantenere il necessario contatto visivo con uno schermo fisso mentre ci si muove all'interno di un assieme di grandi dimensioni è molto difficile.
I miglioramenti si evolvono
Fortunatamente, due tipi di tecnologia hanno permesso agli operatori di ottenere notevoli guadagni in termini di prestazioni nelle attività di misura 3D su larga scala.
Il primo è stato quello delle tecnologie di proiezione: proiettori laser che proiettano contorni 3D utilizzando un raggio laser e proiettori ad area che proiettano immagini. Entrambi i dispositivi possono proiettare la geometria di guida e i risultati di misura sulla superficie dei pezzi misurati, facilitando l'esecuzione delle sequenze di misura e l'analisi dei risultati.
Tuttavia, l'uso dei proiettori può essere difficile e limitante. La localizzazione corretta del proiettore nel sistema di coordinate del pezzo misurato pone delle difficoltà. Un proiettore può raggiungere solo le superfici visibili dal suo punto di vista, il che potrebbe richiedere il suo spostamento in più punti o l'acquisto di più proiettori per gestire in modo efficiente assiemi di grandi dimensioni. I nuovi incarichi richiedono quindi nuove configurazioni.
La seconda tecnologia che ha migliorato le attività di misura su larga scala è stata il telefono cellulare, che può essere rapidamente trasformato in un telecomando tramite apposite applicazioni. Oltre a visualizzare la geometria di guida e i risultati della misura sullo schermo del telefono cellulare, gli operatori possono anche abbinare facilmente un’entità sullo schermo a una posizione sul pezzo misurato mentre sono vicini al dispositivo e utilizzano un software di misura 3D che adatta automaticamente la visualizzazione alla posizione del dispositivo di misura 3D. Era anche possibile interagire con il computer in remoto, consentendo in molti casi misure su larga scala da parte di un singolo operatore.
Inoltre, le informazioni visive 3D su un telefono cellulare che funge da telecomando sono sempre disponibili, dal momento che non ci sono zone d'ombra come nel caso dei proiettori.
Tuttavia, anche i telefoni cellulari hanno i loro limiti. Molti non hanno i sensori per misurare il loro orientamento in uno spazio 3D. Le schermate corrispondono alla vista dell'operatore sul pezzo misurato solo quando il telefono cellulare è vicino al dispositivo di misura 3D. Gli operatori devono quindi portare con sé il telefono cellulare anche durante la misura. Se, ad esempio, un operatore deve salire su una scala, ha bisogno di entrambe le mani per farlo in sicurezza.
La realtà mista va oltre
L'emergente tecnologia della realtà mista sta trasformando la metrologia su larga scala, offrendo gli stessi vantaggi dei proiettori e dei telecomandi senza però le limitazioni che ne derivano, e fornendo al contempo diverse potenti funzionalità aggiuntive.
Rispetto all'uso di proiettori o telefoni cellulari, gli occhiali intelligenti HoloLens 2 di Microsoft presentano numerosi vantaggi, tra cui:
- Tracciamento delle variazioni di posizione e orientamento con 6 gradi di libertà
- Tracciamento dei movimenti oculari
- Una tecnologia di proiezione olografica, che visualizza informazioni grafiche su un pezzo misurato una volta che il dispositivo è stato localizzato nel sistema di coordinate del pezzo
- Riconoscimento dei gesti della mano tramite diverse telecamere e software incorporato
- Scansione dell'ambiente circostante in 3D e in tempo reale
- Il tutto con l’apparecchiatura indossata in testa
Questi occhiali intelligenti consentono di sviluppare applicazioni di realtà mista interconnesse con il software di misura 3D per la proiezione e le funzionalità di controllo remoto. Le geometrie stabili proiettate sui pezzi misurati consentono di orientare ed esaminare i risultati della misura, indipendentemente dalla posizione dell'operatore e senza zone d'ombra. Non c'è una configurazione fissa: gli operatori possono passare rapidamente da un pezzo all'altro, utilizzando gesti istintivi per interagire con l'interfaccia utente. La misura è più sicura, dal momento che gli operatori lavorano con le mani libere.
I sensori di realtà mista dei dispositivi consentono inoltre di disporre di importanti innovazioni, altrimenti non presenti nei proiettori o i telecomandi. Dal momento che la posizione e il punto di vista dell'operatore sono sempre noti, è facile reindirizzare un raggio del laser-tracker perso verso l'operatore. Lo stesso vale per il cambio di posizione dell'operatore quando è necessario un grande spostamento. Controllare un cursore e creare un punto 3D in una posizione specifica usando la testa e lo sguardo è facile, così come fare un'annotazione su una mappa di colori, segnalare un difetto o definire un punto di riferimento per un allineamento.
Gli operatori possono anche usare le mani per manipolare la geometria 3D all'interno del sistema di coordinate del pezzo. Possono allineare ologrammi 3D per localizzare il dispositivo di realtà mista rispetto al pezzo e acquisire automaticamente immagini in realtà mista che combinano realtà e ologrammi per garantire la tracciabilità delle operazioni di misura manuali.
Migliorare le attività di metrologia su larga scala di un ordine di grandezza
La tecnologia di visualizzazione a realtà mista fornisce strumenti visivi innovativi come istruzioni, sovrapposizioni e ologrammi per migliorare il lavoro dell'operatore e i risultati delle misure. Sperimenta la guida visiva e il feedback direttamente davanti ai tuoi occhi per avere misure sempre corrette. Guarda come migliora la qualità.