3D -сканирование: что это такое, как оно работает и где его можно использовать - Часть 1

В современной производственной среде автоматизация, качество и количество полученной информации о продукте являются важными факторами для успеха. Чтобы достичь этих целей, многие отрасли полагаются на 3D -сканеры, чтобы получить точную и подробную информацию о своих продуктах на каждом этапе производства.

Но что такое 3D -сканеры, как они работают и как они могут улучшить производственные процессы? В этой статье мы рассмотрим эти вопросы, используя примеры 3D -сканеров от Scantech, одного из ведущих производителей 3D -инструментов сканирования.

Что такое 3D -сканер?

A 3D сканер, также известный как оптическая измерительная машина, представляет собой устройство, которое может захватить форму и геометрию объектов реального - Мировых и создавать их 3D -модели, преобразуя полученные данные в сетку треугольника STL. Эти цифровые 3D -модели могут затем использоваться для различных целей, таких как контроль качества или разработка продукта.

Управляемые инструменты 3D -сканирования имеют много преимуществ по сравнению с другими типами измерительных машин. Они быстрее, более универсальны, более мобильными, чем традиционные методы. Они могут измерять объекты, не касаясь их, что предотвращает повреждение и деформацию. Они также могут собирать большое количество данных за короткое время, что позволяет подробно анализировать форму и функции объекта. Благодаря их портативности их можно легко транспортировать и использовать в разных местах и ​​средах, даже в местах, которые трудно добраться или иметь вибрации.

One example of a compact and portable industrial 3D scanner is the СИМСКАН, который отличается от его компактного размера и надежной производительности. Он весит всего 0,5 кг и имеет размер 200 мм. Он может поместиться в небольшом корпусе и быть подключенным к ноутбуку, что позволяет легко переносить и использовать где угодно. Он также может выполнять точные 3D -измерения с точностью до 0,02 мм.

Небольшой и легкий 3D Лазерный сканер - simscan

3D -портативный сканер состоит из проектора и камер, которые расположены под фиксированным углом. Это важно для создания надежных данных о сканировании объекта. Система калибрует себя, наблюдая за специальной пластиной в разных положениях, что позволяет ей определять углы между камерами, которые могли измениться из -за изменения температуры или ударов.

Типы 3D -сканеров

Существует два основных типа 3D -инструментов сканирования, которые различаются по тому, как они проецируют свет на объект и захватывают полученные изображения.

• SТРАКТУРНАЯ-light 3D scanners

Структурированные - световые устройства сканирования используют светодиодный проектор, чтобы проецировать шаблон линий на объект, в то время как две камеры записывают, как линии искажаются формой объекта. Некоторые из этих 3D -инструментов сканирования должны быть установлены на штативе или руке робота, а измерение выполняется статичным образом, что означает, что ни портативный 3D -сканер, ни объект не могут перемещаться во время каждого сканирования. Это может ограничить подвижность и гибкость 3D -сканера продукта, особенно при измерении крупных или сложных объектов или в промышленных условиях, где могут быть вибрации или помехи.

Эти 3D -сканеры продукта имеют широкий спектр применений в не - Промышленных районах, так как они подходят для сканирующей среды - для - большие объекты с богатыми особенностями и цветами, такими как культурные реликвии, статуи и даже человеческие тела. Данные, которые они получают, имеют высокое разрешение и богатые деталями.

Scantech’s reale 2e это портативный трехмерный сканер, который использует структурированный свет для захвата высокого - качественные 3D -данные различных субъектов, от людей до объектов с текстурами и цветами. Это профессиональный инструмент для трехмерных инженеров, дизайнеров и исследователей, которым необходимо создавать 3D -модели для промышленных, художественных, медицинских или человеческих приложений.

Laser 3D сканеры

Лазерные 3D -сканеры используют лазерные излучатели для проекта лазеров на объект, в то время как две камеры записывают лазеры, отраженные для определения позиций в пространстве. Большинство из этих трехмерных сканеров являются портативными, и измерение проводится динамичным образом, что означает, что 3D -сканер и объект могут непрерывно перемещаться во время измерения. Это делает 3D -сканер более мобильным и адаптируемым, поскольку он может измерить объекты любого размера или формы или в любом месте или среде. Не чувствительность к помехи, лазерные 3D -сканеры могут адаптироваться к различным условиям измерения. Они подходят для 3D -сканирования промышленных деталей, таких как ветряные турбины, автомобильная белая - in - Body, Hydro - Power Equipment.

3D scanning of hydro-power guide vane using портативный лазерный сканер KSCAN 

The Принципы операций of the 3D scanner

Reference points are used to create a stable and accurate point cloud. These are markers that are placed on or around the object, for example on a reference frame or holder, so that the system knows how to orient itself in space and how to position the measurement data in the coordinate system. Some systems, like the Trackscan- optical 3D measurement система, используйте внешнее устройство отслеживания, которое делает возможным измерение без контрольных точек и с высокой точностью. Другие системы используют геометрические или цветные особенности объекта для объединения отдельных сканирований.

Digitizing the самолет Без использования эталонных точек

3D Обработка и анализ данных

Процесс оцифровки, или 3D -сканирование, включает в себя перемещение сканирующей головки вдоль всей геометрии объекта, чтобы система видела все поверхности, которые мы хотим проанализировать. Поскольку существует много внешних факторов, которые могут повлиять на точность трехмерного сканера, таких как изменения температуры, шоки, внешние источники света, свойства материала и отражения, некоторая информация об одной и той же поверхности может быть записана несколькими точками. Это необработанные облака точек всех координат, захваченных системой, которые затем полигонизируются, что означает, что они автоматически оптимизируются и усредняются, что приводит к однородной и точной сетке STL -треугольника, которую можно использовать для дальнейшего анализа, такой как контроль качества или разработка продукта.

Точная сетка треугольника STL

Точная сетка треугольника STL с деталями

3D -сканирование - это мощная технология, которая может улучшить производственные процессы, предоставляя точные, быстрые и всеобъемлющие данные о геометрии и функциях объектов. Это также может дать новые возможности для творчества и инноваций, превращая физические объекты в цифровые модели, которыми можно манипулировать и модифицировать различными способами.

В следующем разделе мы рассмотрим применение 3D -сканеров и какие преимущества они могут принести дизайнерам, производителям и профессионалам. (Продолжение следует)

Interested in choosing a 3D scanner, read the article «5 вещей, которые нужно знать при выборе портативных 3D -сканеров” to know more.

(Этот контент в сотрудничестве с Invizion)