La aplicación de escaneo láser
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2018-08-28 17:29:17
En la topografía moderna, el significado general de la exploración láser es la desviación controlada de los rayos láser, visibles o invisibles.
Dentro del campo de Escaneo de objetos 3D, escaneo láser (también conocido como lidar) combina la dirección controlada de los rayos láser con un telémetro láser. Al tomar una medición de distancia en todas las direcciones, el escáner captura rápidamente la forma de la superficie de los objetos, edificios y paisajes. La construcción de un modelo 3D completo implica combinar múltiples modelos de superficie obtenidos a partir de diferentes ángulos de visión, o la mezcla de otras restricciones conocidas. Se pueden colocar objetos pequeños sobre un pedestal giratorio, en una técnica similar a la fotogrametría.
Aplicaciones
Escaneo de objetos 3D
El escaneo de objetos en 3D permite mejorar el proceso de diseño, acelera y reduce los errores de recolección de datos, ahorra tiempo y dinero, y por lo tanto lo convierte en una alternativa atractiva a las técnicas tradicionales de recopilación de datos. El escaneo 3D también se usa para mapeo móvil, topografía, escaneo de edificios e interiores de edificios, y en arqueología.
Procesamiento de materiales
Dependiendo de la potencia del láser, su influencia en una pieza de trabajo es diferente: se utilizan valores de potencia más bajos para el grabado láser y la ablación con láser, en los que el material es eliminado parcialmente por el láser. Con mayores potencias, el material se vuelve fluido y se puede realizar la soldadura con láser, o si la potencia es lo suficientemente alta para eliminar completamente el material, entonces se puede realizar el corte por láser. Los láseres modernos pueden cortar bloques de acero con un espesor de 10 cm o más o extirpar una capa de la córnea que tiene solo unos pocos micrómetros de grosor.
La capacidad de los láseres para endurecer polímeros líquidos, junto con los escáneres láser, se utiliza en la creación rápida de prototipos, la capacidad de fundir polímeros y metales es, con escáneres láser, para producir piezas mediante sinterización láser o fusión por láser.
El principio que se utiliza para todas estas aplicaciones es el mismo: el software que se ejecuta en una PC o en un sistema integrado y que controla el proceso completo se conecta con una tarjeta de escáner. Esa tarjeta convierte los datos vectoriales recibidos en información de movimiento que se envía al cabezal de exploración. Este cabezal de exploración consta de dos espejos que pueden desviar el rayo láser en un nivel (coordenadas X e Y). La tercera dimensión es, si es necesario, realizada por una óptica específica que puede mover el punto focal del láser en la dirección de profundidad (eje Z).
El escaneo del foco láser en la tercera dimensión espacial es necesario para algunas aplicaciones especiales, como el trazado láser de superficies curvas o para la marcación en vidrio, donde el láser tiene que influir en el material en posiciones específicas dentro de él. Para estos casos, es importante que el láser tenga un punto focal tan pequeño como sea posible.
Para aplicaciones mejoradas de escaneo láser y / o alto rendimiento de material durante la producción, se utilizan sistemas de escaneo con más de un cabezal de escaneo. Aquí el software tiene que controlar lo que se hace exactamente dentro de una aplicación multicanal: es posible que todos los cabezales disponibles tengan que marcar el mismo para terminar el procesamiento más rápido o que los cabezales marquen un solo trabajo en paralelo donde cada cabeza de exploración desempeñe una parte del trabajo en el caso de grandes áreas de trabajo.
Lectores de códigos de barras
Muchos lectores de códigos de barras, especialmente aquellos con la capacidad de leer códigos de barras a una distancia de unos pocos metros, usan rayos láser escaneados. En estos dispositivos, un rayo láser semiconductor generalmente se escanea con la ayuda de un escáner de espejo resonante. El espejo está accionado electromagnéticamente y está hecho de un polímero recubierto de metal.
Vuelo espacial
Cuando un transportador espacial tiene que atracar en la estación espacial, debe maniobrar cuidadosamente hasta la posición correcta. Para determinar su posición relativa a la estación espacial, los escáneres láser integrados en el frente del transportador espacial escanean la forma de la estación espacial y luego determinan, a través de una computadora, los comandos de maniobra. Los escáneres de galvanómetro resonante se utilizan para esta aplicación.
Láser muestra
Los espectáculos con luz láser suelen utilizar dos escáneres galvanométricos en una configuración X-Y para dibujar patrones o imágenes en paredes, techos u otras superficies, incluido el humo teatral y la niebla, con fines de entretenimiento o promocionales.[{1}]
Dentro del campo de Escaneo de objetos 3D, escaneo láser (también conocido como lidar) combina la dirección controlada de los rayos láser con un telémetro láser. Al tomar una medición de distancia en todas las direcciones, el escáner captura rápidamente la forma de la superficie de los objetos, edificios y paisajes. La construcción de un modelo 3D completo implica combinar múltiples modelos de superficie obtenidos a partir de diferentes ángulos de visión, o la mezcla de otras restricciones conocidas. Se pueden colocar objetos pequeños sobre un pedestal giratorio, en una técnica similar a la fotogrametría.
Aplicaciones
Escaneo de objetos 3D
El escaneo de objetos en 3D permite mejorar el proceso de diseño, acelera y reduce los errores de recolección de datos, ahorra tiempo y dinero, y por lo tanto lo convierte en una alternativa atractiva a las técnicas tradicionales de recopilación de datos. El escaneo 3D también se usa para mapeo móvil, topografía, escaneo de edificios e interiores de edificios, y en arqueología.
Procesamiento de materiales
Dependiendo de la potencia del láser, su influencia en una pieza de trabajo es diferente: se utilizan valores de potencia más bajos para el grabado láser y la ablación con láser, en los que el material es eliminado parcialmente por el láser. Con mayores potencias, el material se vuelve fluido y se puede realizar la soldadura con láser, o si la potencia es lo suficientemente alta para eliminar completamente el material, entonces se puede realizar el corte por láser. Los láseres modernos pueden cortar bloques de acero con un espesor de 10 cm o más o extirpar una capa de la córnea que tiene solo unos pocos micrómetros de grosor.
La capacidad de los láseres para endurecer polímeros líquidos, junto con los escáneres láser, se utiliza en la creación rápida de prototipos, la capacidad de fundir polímeros y metales es, con escáneres láser, para producir piezas mediante sinterización láser o fusión por láser.
El principio que se utiliza para todas estas aplicaciones es el mismo: el software que se ejecuta en una PC o en un sistema integrado y que controla el proceso completo se conecta con una tarjeta de escáner. Esa tarjeta convierte los datos vectoriales recibidos en información de movimiento que se envía al cabezal de exploración. Este cabezal de exploración consta de dos espejos que pueden desviar el rayo láser en un nivel (coordenadas X e Y). La tercera dimensión es, si es necesario, realizada por una óptica específica que puede mover el punto focal del láser en la dirección de profundidad (eje Z).
El escaneo del foco láser en la tercera dimensión espacial es necesario para algunas aplicaciones especiales, como el trazado láser de superficies curvas o para la marcación en vidrio, donde el láser tiene que influir en el material en posiciones específicas dentro de él. Para estos casos, es importante que el láser tenga un punto focal tan pequeño como sea posible.
Para aplicaciones mejoradas de escaneo láser y / o alto rendimiento de material durante la producción, se utilizan sistemas de escaneo con más de un cabezal de escaneo. Aquí el software tiene que controlar lo que se hace exactamente dentro de una aplicación multicanal: es posible que todos los cabezales disponibles tengan que marcar el mismo para terminar el procesamiento más rápido o que los cabezales marquen un solo trabajo en paralelo donde cada cabeza de exploración desempeñe una parte del trabajo en el caso de grandes áreas de trabajo.
Lectores de códigos de barras
Muchos lectores de códigos de barras, especialmente aquellos con la capacidad de leer códigos de barras a una distancia de unos pocos metros, usan rayos láser escaneados. En estos dispositivos, un rayo láser semiconductor generalmente se escanea con la ayuda de un escáner de espejo resonante. El espejo está accionado electromagnéticamente y está hecho de un polímero recubierto de metal.
Vuelo espacial
Cuando un transportador espacial tiene que atracar en la estación espacial, debe maniobrar cuidadosamente hasta la posición correcta. Para determinar su posición relativa a la estación espacial, los escáneres láser integrados en el frente del transportador espacial escanean la forma de la estación espacial y luego determinan, a través de una computadora, los comandos de maniobra. Los escáneres de galvanómetro resonante se utilizan para esta aplicación.
Láser muestra
Los espectáculos con luz láser suelen utilizar dos escáneres galvanométricos en una configuración X-Y para dibujar patrones o imágenes en paredes, techos u otras superficies, incluido el humo teatral y la niebla, con fines de entretenimiento o promocionales.[{1}]