Používáme kombinaci těles v Autodesk Inventoru s využitím 3D scanneru MicroScribe

Dnešní článek věnuji zajímavému použití zařízení pro reverzní inženýrství a jeho spolupráci s tvorbu součástí v Autodesk Inventoru. Již delší dobu mi na stole postával mechanický 3D scanner MicroScribe G2X, který patří do kategorie zařízení pro mechanickou digitalizaci objektů. Princip toho zařízení spočívá v tom, že skenovaný objekt fyzicky "osaháme" hrotem zavěšeným na mechanickém rameni. Poloha skenovaného bodu se získá vyhodnocením údajů ze všech kloubů ramene. Součástí zařízení jsou pedály zastávající funkci pravého a levého tlačítka myši, takže zůstávají ruce při práci volné pro manipulaci s hrotem.

Zařízení MicroScribe G2X

MicroScribe s hostitelským počítačem komunikuje přes standardní USB port nebo přes sériové rozhraní RS-232. Sestava kompletního zařízení obsahuje digitalizační rameno obsahující vnitřní elektronické vybavení, kabel USB, sériový kabel, vstupní zařízení a externí zdroj energie. V každém kloubu se nachází několik optických čidel. Ta jsou napojena na řídící čip v podstavci. Aplikační vybavení podporuje celou řadu CAD aplikací a obsahuje software pro realizaci měření. S produkty Autodesku komunikuje na úrovni podpory přímého vkládání bodů a jednoduchých objektů. Bohužel se mi nepodařilo najít nikde ovladače pro nejnovější verzi Autodesk Inventoru 2011 proto je úloha provedena ve verzi 2009.

Neparametrická geometrie vytvořená pomocí 3D scanneru

Informace, které jsou vkládány do Autodesk Inventoru lze popsat velmi jednoduše jako obecné souřadnice vrcholů, které mohou být dále zpracovány formou 2D případně 3D náčrtů. Obdobný postup lze použít také v AutoCADu. Úlohou byla optimalizace uložení motoru v modelu letadla. Tento postup má při tradičním řešení řadu úskalí, motor je vyosen ve dvou rovinách a navíc je předsunut pod složitě tvarovaným krytem.

Neparametrický model přepážky

Jako základ sestavy uložení byl zvolen neparametrický model vytvořený pomocí digitalizace. Nebylo tedy nutné nic měřit tradičními postupy, pouze byly přímo z modelu načteny souřadnice vrcholů do roviny náčrtu. Přesnost zařízení je řádově v několika setinách milimetru, což není pro naši potřebu až tak podstatné. Definované body již stačilo pouze spojit objekty typu křivka a úsečka. Model nebylo nutné prakticky parametrizovat.

Podsestava vytvořená kombinací neparametrické přepážky a parametrických součástí

Další postup vytváření sestavy byl již plně v režiji nástrojů Autodesk Inventoru. MicroScribe bylo použito dále pro stanovení vrcholu krytu motoru pro potřeby správného umístění upínacích šroubů na laminátovém krytu motoru. Tyto hodnoty byly zpracovány opět formou náčrtu.

Sestava uložení motoru

Výraznou výhodou těchto postupů v Autodesk Inventoru je prakticky absolutní nezávislost na úrovni parametrizace geometrie. Ne vždy je nutné vše parametrizovat a ne vždy se musíme soustředit na geometrické a rozměrové vazby. Lze tak urychlit návrh prvotní koncepce, který může být často základem pro finální konstrukční řešení, jak je tomu v našem případě.

Finální realizace motorizace

Jako nejvýhodnější se ukazuje využití kombinace převzaté geometrie a neparametrických těles u složitějších tvarových problémů, kde není možné objekt popsat pouze pomocí úseček a oblouků. Využití pak mohou tyto postupy najít například v designu, medicíně a v celé řadě architektonických problémů.

Tak ať Vám vše v novém roce funguje s minimem pádů :O)

Související články: