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La velocità di scansione è spesso il primo criterio di selezione al momento dell'acquisto di uno scanner laser 3D, perché è essenziale per le operazioni che richiedono molto tempo, come il controllo di qualità sui pezzi in serie, soprattutto quando i pezzi hanno grandi aree da scansionare, che richiedono più passaggi di scansione. In molti casi, quindi, i tempi di lavoro e la produttività sono direttamente collegati alla velocità di scansione, ma cosa intendiamo esattamente quando parliamo di velocità di scansione?
Nella mente della maggior parte degli utenti, la velocità di scansione è uguale alla velocità di acquisizione, ovvero il numero di punti al secondo acquisiti sull'area dell'oggetto. Questo può essere vero, ma non sempre. La velocità di acquisizione si calcola moltiplicando due valori: la frequenza (numero di linee laser registrate al secondo) e il numero di punti su ciascuna linea laser. Pertanto, uno scanner con 1000 punti per linea e una frequenza di 150 Hz offre una velocità di acquisizione di 150.000 punti al secondo.
Gli scanner 3D attualmente disponibili sul mercato offrono diverse velocità, da poche decine di migliaia a centinaia di migliaia di punti al secondo. Una bassa velocità di acquisizione richiede un numero elevato di passaggi di scansione per ottenere la massima densità di punti. D'altra parte, una velocità di acquisizione elevata fornisce sempre un'alta densità di punti. Quest'ultima soluzione richiede software e hardware con prestazioni elevate, adatti a gestire nuvole con molti milioni di punti.
La lunghezza della linea laser varia in funzione della distanza dello scanner dal pezzo. Più lo scanner è vicino, più la linea laser è stretta (parte superiore del campo visivo dello scanner); più è lontano, più la linea laser è grande (parte inferiore del campo visivo dello scanner). Ciò è dovuto alla creazione della linea laser, emessa da un punto fisso dello scanner e che disegna un triangolo nello spazio. In genere, il valore indicato dal produttore è quello più grande, cioè quello che si trova nella parte inferiore del campo visivo dello scanner.
Vediamo un esempio che mostra la relazione tra la lunghezza della linea laser e la velocità. Immaginiamo una superficie di 500 mm x 500 mm da verniciare: sarebbe sicuramente più veloce se si utilizzasse un rullo da pittura di grandi dimensioni. La logica è la stessa per uno scanner 3D. Con una larghezza del laser di 50 mm, sono necessari 10 passaggi di scansione per acquisire l'intera area, ma con una larghezza della linea laser di 100 mm ne bastano 5, quindi quest'ultimo è in teoria due volte più veloce.
La frequenza, raramente considerata nel processo di acquisto, è tuttavia uno degli indicatori più importanti da considerare quando si parla di velocità dello scanner 3D. Come abbiamo già detto, la frequenza è il numero di linee laser registrate al secondo. Il confronto tra due scanner con la stessa velocità di acquisizione ma con frequenze diverse aiuta a capire il ruolo della frequenza in relazione alla velocità di scansione.
Ad esempio, gli scanner A e B, con frequenze rispettivamente di 200Hz e 50Hz, vengono testati su un braccio di misura. Lo scanner A può essere utilizzato facilmente perché il gesto della mano rimane fluido e si muove con una velocità naturale senza spazi vuoti sulla nuvola di punti. Con lo scanner B, la scansione a velocità naturale è impossibile, gli spazi vuoti tra ogni linea laser sono immediatamente visibili sulla nuvola di punti, i gesti della mano devono essere 4 volte più lenti (perché la frequenza è 4 volte inferiore) per ottenere lo stesso risultato dello scanner A.
Ma perché lo scanner B ha la stessa velocità di acquisizione dello scanner A? Perché lo scanner B ha un numero di punti 4 volte superiore su ogni linea laser. La velocità di acquisizione dello scanner B sembra adeguata, ma quando lo si utilizza, anche su robot, CMM o braccio di misura, è davvero lenta.
In conclusione, la velocità di uno scanner non è un dato unico, ma un insieme di parametri. Se è richiesta la velocità, è importante scegliere il parametro corretto. A seconda dell'applicazione, il giusto parametro di velocità ottimizza il processo di scansione, ad esempio la scansione di superfici più ampie, l'acquisizione di dettagli più precisi o lo spostamento più rapido dello scanner.
La velocità è il miglior alleato per vincere la battaglia della produttività e dell'efficienza.
