3D ölçüm teknolojisi çözümleri, üreticiler, ölçüm hizmeti sağlayıcılar, mimari, mühendislik ve inşaat şirketleri ve kanun uygulayıcılar için güvenilir ve çok yönlü araçlar sağlamanın yanı sıra, şirketlerin bir yandan iş akışı verimlerini artırırken, bir yandan da kullandıkları çeşitli uygulamaların gerektirdiği yüksek ölçüm hassasiyeti seviyelerine ulaşmalarını mümkün kılıyor. Taşınabilir CMM'ler ve 3D lazer tarayıcılar gibi çözümler kullanıcıların parçaları detaylı olarak tanımlamak üzere yüksek miktarda veriyi toplamalarına olanak tanıyor. Kritik yüzey ve ortamlar, geleneksel araçlarla mümkün olmayan güven ve hız seviyelerinde ölçülebiliyor.
Mafsallı kollar, lazerli takip cihazları ve 3D görüntüleyiciler gibi taşınabilir CMM'ler ile kullanıcılar makine üzerinde ölçüm alabiliyor, üretim bölümünde doğrudan tutarlı ve doğru bilgi sağlayabiliyorlar. 3D lazer tarayıcı da dâhil olmak üzere 3D dokümantasyon çözümleri, kullanıcıların hukuki amaçlarla, yenileme ve tarihi eserleri koruma amaçlarıyla kullanmak üzere mevcut durumu olduğu gibi kaydetmelerine yardımcı olur. FARO Technologies, her iki tür çözümün de lider üreticisidir. En modern üç boyutlu teknolojileri kullanan FARO, kullanıcıların özel ölçüm ihtiyaçlarını karşılayan doğru ürünleri sunar.
Günümüz teknik piyasasında, parçalarda, ürünlerde ve ortamlarda üç boyutlu verilerin temin edilmesine yönelik bir ihtiyaç söz konusudur. İşlenmiş küçük parçaların hassas çap ölçümleri, büyük ekipmanların ayarlanması ve hizalanması, makine tezgâhlarının kurulması ve hatta ortamın ve binaların bir bütün olarak kayıt altına alınması söz konusu olduğunda, boyutsal ölçüm verileri şirketlerin daha bilinçli kararlar vermelerine ve daha kaliteli ürünler üretmelerine yardımcı olur. Bu sonuçları 3D olarak derlemek, şirketlerin yaptıkları ölçümlerin hassasiyetine ve kapsamına daha fazla güven duymalarını ve böylelikle elde ettikleri veriler üzerinde daha derin bilgiye sahip olarak daha etkin çalışmalar ortaya koymalarını sağlar.
Teknolojinin gelişimiyle, şirketlerin talep ettiği yüksek güvenirlik seviyesi ve çok yönlülükten ödün vermeden sağlam ve taşınabilir 3D ölçüm araçları da pazara sunuldu. Karmaşık parça ve ortamların sayısallaştırılmasını hızlandıran 3D ölçüm teknolojisi, şirketlerin ürün kalitesini kolaylıkla doğrulamalarına ve kapsamlı yüksek çözünürlüklü verileri toplamalarına olanak tanıyor. Parça, ürün ve ortamların ölçümü ve incelenmesinde kullanılan fiziki kontrol düzeneklerinin ve kumpas, çekül, şerit mezura gibi geleneksel el araçlarının yerini alacak çeşitli cihazlar mevcut. Aşağıdaki bölümlerde öçeşitli 3D ölçüm araçları, çalışma prensipleri ve ilgili uygulamaları, ana hatlarıyla anlatılmaktadır.
Mafsallı Kollar
Ürünün incelenmesi, kalite kontrolü güvence altına almanın önemli bir parçasıdır. Geçmişte üreticiler, sabit koordinat ölçüm makinelerinin (CMM'ler) kullanımından kaynaklanan can sıkıcı sorunlar ile mücadele etmek durumunda kaldılar. Bu yöntemle ürün kalitesini güvence altına almak için, ürünlerin ölçüm öncesi üretim hattından sökülüp, sıcaklığı kontrol altında tutulan bir odaya getirilmeleri gerekiyor. Ayrıca, bir sabit CMM'nin yatırım maliyeti de oldukça yüksektir.

Gerekli ölçümleri yapabilmek için kullanılan diğer inceleme yöntemleri arasında mikrometre ve kumpas gibi geleneksel al aletlerinin kullanımı da yer alıyor. Ancak, kullanıcılar arasındaki değişkenlik, sonuçlarda sapmalar ve sürecin ilerleyen aşamalarında kusurlara yol açabiliyor. Buna ek olarak, el aletlerinin karmaşık parçalarda kullanımı oldukça kısıtlı ve CAD ile doğrudan çalışma yetisine de sahip değiller.
Mafsallı kol gibi hassas ve makul maliyetli bir taşınabilir metroloji çözümünün üretim hattına doğrudan uygulanması gecikmeleri ortadan kaldırabileceği gibi, verimi de arttırabilir.
Ölçüm sonuçları operatörden operatöre farklılıklar göstermez ve sonuçları CAD ile elde edilen verilerle karşılaştırma olanağına sahip olursunuz.
Mafsallı kol, 3D uzamda bir probun konumunu belirleyerek kaydeden ve ardından sonuçları, yazılımı üzerinden rapor eden taşınabilir bir koordinat ölçüm makinesidir. Prob ucunun konumunu hesaplamak için her bir mafsalın dönme açısı ve koldaki her segmentin uzunluğu biliniyor olmalıdır. Genişletildiğinde radyal menzili 60 cm ile 180 cm (120 cm - 360 cm çap veya çalışma hacmi) arasında değişir.
Kol üzerindeki her döner mafsalın açısı, optik döner kodlayıcı kullanılarak belirlenir. Bu kodlayıcılar, cam ızgara diski üzerindeki hassas aralıklı çizgilerin algılanması yoluyla dönüş adedini sayarlar. Kolların genellikle 6 veya 7 farklı dönüş ekseni vardır. Bu, aracın geniş bir yön yelpazesinde hareket edebildiğinin göstergesidir.
Bu cihazlar taşınabilir olduklarından, basit ölçümleri işlem esnasında veya parça üzerinde gerçekleştirmenize olanak tanırlar ve bu sayede operatörün ve makinenin atıl kaldığı süreleri ortadan kaldırır ve sizi kalite kontrol külfetinden kurtarırlar. Şirketler, mafsallı kol kullanmaya başladıklarında, bir yandan bilgisayar tarafından otomatik olarak üretilen raporlar ile kalite standartlarını karşılarken, bir yandan da üretim verimliliğini arttırdıklarını ve ürünleri daha hızlı teslim ettiklerini fark ettiler.
Mafsallı kolların uygulama alanları arasında aşağıdakiler yer alır:
Boyutsal Analiz: Geometrik boyut ve tolerans analizlerine yönelik ölçümlerin hesaplanması
CAD Tabanlı İnceleme: Gerçek zamanlı sapmaları tespit etmek için doğrudan CAD verileri ile kıyaslamalı ölçüm
Makine üzerinde İnceleme: Üretimi yapan makine tezgâhı üzerinde parçaları inceleme
İlk Ürün Muayenesi: Nominal verilerle karşılaştırmak üzere tekil parçaların ölçülmesi
Hizalama: İlgili pozisyonda sapmayı değerlendirebilmek için parçaların hizalanması
Tersine Mühendislik: Tam yüzeyli CAD modelleri oluşturmak üzere parça ve nesnelerin sayısallaştırılması
Laser Tarama Donanımına Sahip Mafsallı Kollar
İncelenecek ürün veya parçaların, çoğu durumda doğru temas ölçümünü neredeyse imkânsız hale getiren yumuşak ve kolaylıkla deforme olabilen malzemelerden yapıldığını görmek mümkündür. Bununla birlikte, lazer teknolojisinin kullanımı doğrudan temasa gerek duyulmadan yüksek doğrulukta ölçümler yapılabilmesine olanak tanır.
Mafsallı kola lazer tarama probunun takılması suretiyle kullanıcıların nesne ile temas ederek veya etmeyerek boyutları kayıt altına almaları sağlanır. Ölçüm noktalarını yakalamak için önce yüksek performanslı bir lazer nesnenin yüzeyine bir ışın gönderir, ardından kamera bu ışına bakarak noktanın konumunu belirler.
Lazer şerit, saniyede 45.000 noktayı tarayarak, kullanıcıların yüksek miktarda nokta bulutu verisini hızlı ve kolay bir şekilde kayıt altına almalarını ve parçalarının başka bir yolla asla fark edemeyecekleri yönlerini keşfetmelerini mümkün kılmak üzere veri yakalar. Tarama olarak da adlandırılan bir nokta bulutu, dengeli olarak aralıklandırılmış bir grid üzerinde milyonlarca noktayı içerir.
Lazer çizgi prob donanımına sahip mafsallı kolların uygulama alanları arasında aşağıdakiler yer alır:
Temassız İnceleme: Yumuşak, kolay deforme olabilen veya karmaşık şekillerin incelenmesi, bulut-CAD karşılaştırmasının gerçekleştirilmesi, hızlı prototip çıkarma, tersine mühendislik ve 3D modelleme
CAD-Parça İncelemesi: Doğrudan CAD verileri ile karşılaştırmalı ölçüm, nominalden sapmaların gerçek zamanlı tespiti
Tersine Mühendislik: Tam yüzeyli CAD model oluşturmak üzere parça ve nesnelerin sayısallaştırılması.
Lazer Takip Cihazları
Pek çok endüstriyel uygulama, büyük ölçekli ölçümlerin olağanüstü hassas bir şekilde yapılmasını gerektirir. Lazerli takip cihazı, kullanıcıların elde edecekleri sonuçların doğruluğunu hızlı ve kolay bir biçimde güvence altına almalarını sağlayan taşınabilir bir koordinat ölçüm makinesidir. Piyano teli, çekül, desen makinesi, teodolit, optik geçiş makineleri ve total station gibi araçların yerini almaktadır.
Ölçüm hacminin büyüklüğü sayesinde farklı boyutlardaki parçalar ince lenebilmektedir. Büyük parçalarla ve

arklı hizalama projelerinde çalışırken ıskarta vermek ve atıl olarak geçirilen zaman maliyetleri oldukça yükseltebilir. Parçaları henüz ilk seferde doğru tespit etmek (ve böylelikle hurdadan kurtulmak) için gereken 3D verilerini
lazerli takip cihazı sağlar. Ayrıca, bu işlemi hızla gerçekleştirerek, yüksek bir maliyet teşkil eden atıl süreleri de asgari seviyelere indirir.

Lazerli takip cihazının oldukça kolay anlaşılır bir çalışma yöntemi vardır: İki açıyı ve bir mesafeyi ölçer. Takip cihazı, ölçülecek nesneye karşı konumlandırılmış geri yansıtıcı özelliği olan bir hedefe bir lazer ışını gönderir. Hedeften geri yansıyan ışık aynı yolu izleyerek geri döner ve terk ettiği pozisyondan cihaza tekrar girer.

Geri yansıtıcı hedefler çeşitlilik göstermekle birlikte en popüler olanı küre biçiminde monte edilmiş geri yansıtıcılardır (SMR). Işık takip cihazına tekrar girerken, iki açısal kodlayıcı yükseklik açılarını ve döner açıları ölçer. Aynı anda, yüksek hassasiyete sahip bir mutlak mesafe ölçer de hedefin 3D konumunu tespit eder.
Lazerli takip cihazlarının uygulama alanları arasında aşağıdakiler yer alır:
Hizalama: Nesne konumlandırma ile ilgili gerçek zamanlı geri bildirim
Kurulum: Desen/düzey makinesi kurulumu
Parça İnceleme: Gerçek ve nominal verilerin karşılaştırılmasının dijital kaydı
Araç Geliştirme: Sadece tek bir kişiyle araçları kurmak ve incelemek
Üretim ve Montaj Entegrasyonu: Kritik konumlandırma geri bildiriminin gerçek zamanlı olarak alınması
Tersine Mühendislik: Yüksek hassasiyette dijital tarama verilerinin elde edilmesi
3D Görüntüleyiciler
Otomatik ölçüm cihazlarının döner kademelere veya robot çerçevelerine uygulanması, kullanıcıların hızla ve kolaylıkla inceleme yaparak montajı tamamlamalarına yardım ederken, zaman ve maliyet tasarrufu yapmalarını da sağlar.
3D görüntüleyiciler, bir parçanın belirli bir alanındaki yoğun yüzey verilerini toplayan temassız ölçüm cihazlarıdır. Söz konusu alan, tipik olarak 100 ila 1.000 milimetrekare yüzey alanına sahiptir. 3D görüntüleyiciler "hedef al ve ateş et" özelliğine sahip olduklarından dolayı, otomasyonlu çözümlerle birlikte çalışmak için oldukça uygundurlar.
3D görüntüleyiciler, çizgi ve noktalardan oluşan benzersiz bir desen olan yapılandırılmış ışık projeksiyonlarını kullanırlar. Bu projeksiyonlar bir veya daha fazla sayıda kamera tarafından görüntülenir ve projeksiyonlardaki bir dizi değişim sayesinde kameradaki her pikselin 3D koordinatları belirlenebilir. Örnek olarak, kamerada 4 mega piksellik bir 3D görüntüleyici, ölçüm başına 4 milyon nokta sonucunu verir.
Yapılandırılmış ışık tekniklerini kullanan 3D görüntüleyiciler, kritik yüzeylerde metroloji kalitesinde doğruluk

başarım oranına sahiptir. Her ne kadar şekiller üzerinde çalışırken doğruluk oranı, parçada nokta aralığını tanımlayan kamera çözünürlüğü ile sınırlı olsa da, şekillerden veri toplama amacıyla da kullanılabilirler.
3D görüntüleyicilerin uygulama alanları arasında aşağıdakiler yer alır:
İlk Ürün Muayenesi, İşlem Esnasında ve Nihai İnceleme: Sac levha gibi parçalar ile ilgili karşılaştırmalı gerçek ve nominal verilerin dijital kayıtlarının alınması.
Parça ve donanımlar, uçak yüzeyleri, alet ve kalıplar, dökümler ve işlenmiş parçalar
Tersine Mühendislik: Uygulama dokümantasyonu, yedek parça ürün tasarımı ve sanal montajda kullanılmak üzere yüksek hassasiyete sahip dijital tarama verilerinin toplanması
Hızlı Prototip Geliştirme: Alet modifikasyonunda ve tekrarlı ürün iyileştirmede kullanmaya yönelik bir 3D ölçekli model üretme

Büyük Hacimli Lazer Tarayıcılar
Suç mahalli, bina cepheleri veya karmaşık boru tesisatları gibi geniş ortamların ölçümlerinin alınması, zaman alıcı ve külfetli bir iş olabilir. Pek çok şirket, karmaşık ortam ve geometrilerin yüksek ayrıntılı üç boyutlu görüntülerini üretmek amacıyla yüksek hacimli lazerli tarayıcılar kullanmaya başladı. Büyük hacimli

lazerli tarayıcılar, şerit mezura, lazerli mesafe ölçüm cihazı, dijital kamera ve total station gibi geleneksel ölçüm yöntemleri ile karşılaştırıldığında, milyonlarca 3D veri noktasını yakalama konusunda daha hızlı, daha kolay ve daha ekonomik bir yol sunuyor.
Faz kaymalı sistemler, bilinen bir frekansta lazer ışını yayarlar ("yayılan ışık"). Bu ışın kısmen sisteme geri yansır ("geri dönen ışık"). Bu "geri dönen ışığın" fazı bilinen frekansın fazı ile karşılaştırılır ve bu iki üst sınır arasındaki fark "faz kayması" olarak adlandırılır. Faz kaymalı tarayıcılar, hızlı veri toplama ve yüksek çözünürlüklü tarama gibi özellikleri ile piyasada en güvenilir tarama cihazlarından biri olarak değerlendirilir.
Yüksek hacimli lazerli tarayıcıların uygulama alanları arasında aşağıdakiler yer alır:
Tesis Yönetimi: Genel tesis yönetim ve tadilat projeleri için 3D dokümantasyon sağlama
Adli Tıp/Olay Yeri İncelemeleri: Mermi/kan yolu yakalama, suç mahalli analizine yönelik kapsamlı delil toplama
Kaza Yeniden Kurgulama: Neden sonuç analizi için veya mahkemede kullanmak amacıyla 3D modeller oluşturma 3D lazer tarayıcı kullanarak toplanan renklendirilmiş nokta bulutu verileri
Mimari/İnşaat Mühendisliği: Mevcut binalar için uygulama dokümantasyonu yakalama veya bina bilgi modellerinde (BIM) kullanmak üzere 3D modeller geliştirme

Kültürel Miras: Tarihi anıtların korunması, restorasyonu ve dokümante edilmesi için mevcut koşulların belgelendirilmesi


