Координатно‑измерительная система ScanLine TrackerScan Pro W — подробный разбор

Российская компания ScanLine последовательно совершенствует технологии оптического 3D‑сканирования, создавая решения, в которых органично соединяются прецизионная точность, безотказная работа и эргономичность. В данном материале мы сосредоточимся на одном из самых интересных её разработок. Последовательно, этап за этапом, изучим суть и принципы функционирования координатно‑измерительной системы TrackerScan Pro W.

КИС: когда точность выходит на новый уровень

Координатно‑измерительная система (КИС) представляет собой ультраточный цифровой инструмент для анализа деталей произвольной конфигурации. В отличие от обычной линейки, способной измерить лишь линейные параметры, КИС проводит всестороннюю трёхмерную оценку объекта с микронной точностью.

Возьмём, к примеру, контроль качества детали авиационного двигателя. Ранее специалистам приходилось выполнять замеры вручную — с помощью щупов или массивных стационарных установок. Применение ручных 3D‑сканеров в подобных задачах тоже нецелесообразно: для их работы требуется нанесение специальных меток на всю поверхность крупногабаритной детали, а в случае измерений крупногабаритного объекта временные затраты слишком велики. Современные системы вроде ScanLine TrackerScan Pro W реализуют иной, более эффективный подход.

Система объединяет оптическую технологию трекинга с портативным 3D‑сканером, благодаря чему замеры крупногабаритных объектов выполняются стремительно и без потери точности.

Принцип работы: взгляд изнутри

Ключевой элемент системы — оптический трекер, внешне схожий с камерой на штативе. Его задача — непрерывно фиксировать пространственное положение сканера и щупа с точностью до сотых долей миллиметра. Достигается это благодаря специальным отражающим маркерам, размещённым на измерительных инструментах: именно по ним трекер определяет текущие координаты прибора. Сам 3D‑сканер функционирует по традиционному алгоритму: направляет на поверхность детали лазерные линии, а встроенные камеры регистрируют малейшие искажения их профиля, возникающие при контакте с рельефом объекта.

Когда требуется измерить труднодоступные участки — например, глухое отверстие или кромку, недоступную для сканирования, — в работу включается контактный щуп. Достаточно бережно коснуться необходимой точки и нажать кнопку: трекер мгновенно определит и зафиксирует её пространственные координаты.

Подготовка к точным измерениям: процесс калибровки

Перед началом сканирования инженер обязательно выполняет калибровку оборудования. Эта процедура необходима, чтобы адаптировать устройство к особенностям конкретного помещения — уровню освещённости, влажности и температуре воздуха.

Для калибровки ручных и стационарных сканеров применяют специальную калибровочную пластину. Оператор размещает её в заданной позиции и действует согласно инструкциям программного обеспечения. В случае с ручным 3D‑сканером пользователь последовательно опускает и поднимает устройство под разными углами — в это время сканер считывает данные с пластины. Стационарные модели не требуют перемещения: пластину устанавливают на поворотный стол, который автоматически вращается в соответствии с алгоритмом программы.

В системе TrackerScan W используются ручной сканер и трекер, для которых предусмотрены разные методы калибровки. Настройка 3D‑сканера выполняется по стандартной схеме — с применением калибровочной пластины. Для калибровки трекера применяют специальный калибровочный жезл: инженер располагается перед устройством и перемещает жезл в пространстве, строго следуя указаниям программного обеспечения.

Не обойдён вниманием и контактный щуп: его калибровка тоже предусмотрена. Для этого перед трекером размещают специальную базу, оснащённую метками — так устройство может точно определить её пространственное положение. В базе имеется коническое углубление, предназначенное для насадки щупа. Оператор устанавливает в него наконечник щупа и далее, руководствуясь подсказками программного обеспечения, последовательно ориентирует щуп под различными углами. Процедура отличается простотой и выполняется в сжатые сроки.

Зарядка для батареек в щупе, приспособление для калибровки щупа

Где и как применяют систему: реальные сценарии

Одно из ключевых направлений использования — контроль качества на производстве. Изготовленную деталь сканируют, а программное обеспечение в автоматическом режиме сопоставляет её с исходной CAD‑моделью, наглядно демонстрируя любые отклонения в геометрии. 

В автомобильной промышленности таким способом проверяют точность изготовления кузовов, а в авиакосмической отрасли — критически важные элементы: лопатки турбин и детали обшивки.

Не менее востребован реверс‑инжиниринг. Когда чертежи старой запчасти утрачены, её можно отсканировать, преобразовать полученные данные в полноценную CAD‑модель и затем запустить в серийное производство.

Важное преимущество системы — возможность проводить измерения непосредственно на месте: в производственном цеху или на строительной площадке. Нет нужды транспортировать деталь к громоздкому стационарному оборудованию. Благодаря трекерной технологии доступно сканирование объектов длиной до 10 метров — и это без применения дополнительных маркеров. 3D‑сканер собирает все необходимые данные за считанные минуты, тогда как контактные координатно‑измерительные системы потребуют на ту же задачу несколько часов. Кроме того, TrackerScan Pro объединяет в одной системе оба метода измерений — контактный и бесконтактный, позволяя выбирать оптимальный способ в зависимости от конкретной задачи.

О ограничениях: что важно знать перед работой

Как и у любой высокотехнологичной системы, у TrackerScan Pro W есть свои особенности, требующие внимания. Ранее мы отмечали возможность сканирования крупногабаритных деталей — однако для этого устройству необходима прямая видимость. Если оператор переместит сканер за угол или в зону, скрытую от трекера, система утратит связь с инструментом. Восстановить работу можно только вернув сканер в поле зрения трекера.

Производитель заявляет впечатляющую точность измерений — до ±46 мкм. Однако, как и в случае с любыми 3D‑сканерами, достижение таких показателей возможно лишь при грамотной настройке и тщательной калибровке системы. Кроме того, на предельную точность могут повлиять внешние факторы: интенсивное освещение или вибрационные воздействия способны внести погрешности в результаты измерений.

От теории к практике: изучаем TrackerScan Pro W

Переходим к ключевым характеристикам устройства. Существенный факт: модель прошла сертификацию в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии как полноценное средство измерения. Она официально внесена в реестр под номером 94419‑25. Наличие сертификата подтверждает, что заявленная точность измерений соответствует действующим промышленным и метрологическим стандартам.

Благодаря этому TrackerScan Pro W пригоден не только для решения инженерных задач. Его можно задействовать в государственных учреждениях, а также применять для документирования объектов в ситуациях, где требуется юридическая значимость измерений.

ScanLine TrackerScan Pro W: свобода движения и точность в любых условиях

Беспроводной формат работы раскрывает особые преимущества при сканировании в труднодоступных местах — будь то высотные конструкции, тесные пространства или оживлённые производственные цеха. В таких сценариях отсутствие кабелей не только снимает ограничения для оператора, но и минимизирует риски повреждения оборудования. К примеру, при обследовании мостовых опор или внутренней части трубопроводов беспроводная технология заметно ускоряет процесс и делает его безопаснее.

Ключевое отличие модели — гибридная система трекинга, способная вести сканирование движущихся объектов с сохранением высокой точности даже в непростых производственных реалиях. Встроенную IMU‑систему (инерциальные датчики) можно назвать настоящим помощником: она эффективно сглаживает влияние вибраций, что не только повышает достоверность измерений, но и сокращает количество артефактов и шумовых помех в данных.

Работа системы построена на использовании ИК‑камер и анализе естественных особенностей сканируемого объекта — это исключает необходимость в дополнительных маркерах. Более того, технология допускает перемещение объекта в процессе динамического сканирования. В результате пользователь получает качественные трёхмерные данные даже при нестабильном освещении и в сложных промышленных условиях.

Что в коробке: состав комплекта поставки

Трекер, калибровочный жезл, адаптер питания от сети переменного тока, концентратор, WI-FI роутер, штатив

Рассмотрим, какие компоненты включены в поставку системы:

В комплект входит один трекер TrackerScan Pro W, а также один сканер TE25. При необходимости можно получить щуп ScanLine TrackerScan — он поставляется опционально. Для установки оборудования предусмотрен штатив, а для объединения компонентов — концентратор. Питание системы обеспечивает адаптер для сети переменного тока.

Также комплект соединительных кабелей и набор калибраторов для настройки системы. Программное обеспечение поставляется на USB‑флеш‑карте. Вся необходимая документация представлена руководством по эксплуатации на русском языке.

Для безопасной транспортировки предусмотрены два специальных кейса. Внешний аккумулятор также может быть включён в комплект — это опция, доступная при доставке наземным транспортом. Её наличие обусловлено ограничениями на авиаперевозку аккумуляторов.

3D-сканер

Концентратор и аккумулятор для трекера с адаптером V-mount

Технические характеристики

На практике: реальные задачи и их решение с TrackerScan Pro W

В работе мы постоянно задействуем эту систему для сканирования объектов любой конфигурации и из самых разных материалов — от массивных деталей до миниатюрных элементов со сложной структурой. Ниже — пара показательных примеров, которые наглядно раскрывают потенциал TrackerScan Pro W.

Одним из заданий стало сканирование макета ракетного двигателя, изготовленного по технологии SLM. Габариты объекта — φ621 × 1361 мм; цель — сопоставить полученную модель с эталонной. Прежде чем приступить к измерениям, мы выдержали систему при рабочей температуре и выполнили калибровку. Для объекта таких размеров оптимальным оказалось разрешение 1 мм: оно обеспечило нужный уровень детализации без излишнего затягивания процесса.

Гибкость системы и скромные требования к числу маркеров на поверхности, а также возможность вести съёмку с достаточного расстояния позволили нам обойтись без многократных перемещений и дополнительных настроек. В результате мы уверенно оцифровали геометрию объекта — в том числе внутренние полости — без каких‑либо затруднений.

Среди излюбленных объектов для сканирования — мотоцикл. В этом случае система продемонстрировала свои сильные стороны при работе с проблемными поверхностями: чёрными и хромированными элементами, которые в изобилии присутствуют в классической мотоциклетной конструкции. Благодаря возможности гибко регулировать яркость лазерного подсвета устройство без труда подстраивается под различные типы поверхностей, обеспечивая стабильное качество оцифровки.

Очередной пример, хоть и не отличается крупными размерами, но ярко демонстрирует возможности системы. Задача заключалась в том, чтобы оценить, насколько эффективно устройство справляется с внутренними полостями и узкими отверстиями. За счёт гибкой настройки режимов подсветки удалось добиться точного считывания геометрии даже в труднодоступных зонах — там, где затруднён доступ сканера и сложно обеспечить равномерное освещение. В итоге была получена исчерпывающая и абсолютно точная трёхмерная модель сложной внутренней структуры.

В завершающем эксперименте мы протестировали устойчивость системы при сканировании тонких, прозрачных и решётчатых объектов. Даже в условиях предельно малой толщины элементов и высокой светопроницаемости устройство безупречно сохранило геометрическую целостность модели, зафиксировав каждую деталь без потерь. Это наглядно доказывает: функционал TrackerScan Pro W существенно превосходит типовые сценарии применения, позволяя создавать высокоточные цифровые копии даже самых деликатных и сложных по структуре объектов.

Подводим итоги

Система ScanLine TrackerScan Pro W занимает значимую позицию в ассортименте компании, выступая как сбалансированное решение для промышленных задач, где критически важны одновременно мобильность и точность. Особенно актуальна модель в сферах, требующих быстрого получения геометрических данных о среднегабаритных объектах без применения маркеров.

В реальных производственных условиях сканер подтверждает свои ключевые преимущества:

стабильность функционирования — за счёт встроенной IMU‑системы, которая эффективно нивелирует влияние вибраций;

адаптивность — возможность эксплуатации как в цеховых условиях, так и на открытых площадках;

интеграционные возможности — совместимость с распространёнными CAD‑системами благодаря экспорту в общепринятые форматы данных.

TrackerScan Pro W представляет собой профессиональный оптический 3D‑сканер с динамическим трекингом, созданный для высокоточных измерений в промышленной среде.

Благодаря поддержке разнообразных 3D‑сканирующих модулей система легко подстраивается под конкретные задачи — от оцифровки мелких деталей до сканирования крупных конструкций. Способность функционировать в динамических условиях и предоставлять результаты в режиме реального времени превращает устройство в эффективный инструмент для контроля качества и оптимизации производственных процессов.

Производитель последовательно укрепляет рыночные позиции, предлагая решения, в которых инновационные технологии органично сочетаются с практической ценностью. Именно это обеспечивает востребованность продукции компании в самых разных отраслях промышленности.

3DVision является официальным дистрибьютором продукции ScanLine. Система TrackerScan Pro W есть в нашем демозале, поэтому мы можем провести для вас демонстрационное сканирование в любой точке России.

Если у вас остались вопросы - с радостью ответим на них! Связаться с нами можно любым удобным способом:

по телефону +7 (800) 333-07-58 

отправив запрос на info@3dvision.su

заполнив форму заявки на сайте

Реклама. OOO "3Д Вижн". ИНН: 7802253640