Как выбрать метрологический 3D-сканер: оцифровка структурированным светом против ручного лазерного 3D-cканирования

Благодаря непрерывному развитию технологий рынок 3D-сканирования может похвастаться широким выбором брендов, категорий устройств и ценовых диапазонов. Сегодня мы подробно рассмотрим ключевые критерии выбора промышленного 3D-сканера и предоставим информацию о характеристиках и областях применения различных типов метрологических систем.

Критерии выбора метрологического 3D-сканера

При оценке возможностей различных 3D-сканирующих устройств наиболее важную роль играют следующие пункты:

Со стороны пользователя:

• требования к качеству данных, точности и детализации;
• сценарии использования, размер сканируемых объектов, текстуры и время оцифровки;
• бюджет.

Со стороны производителя:

• пользовательские отзывы;
• бренд и предлагаемые услуги;
• программное обеспечение и обновления.

Предлагаем сравнить два примера 3D-сканирующих систем в нашем ассортименте:

Метрологический 3D-сканер OptimScan по технологии структурированной подсветки синими светодиодами

Система OptimScan предназначена для оцифровки относительно небольших объектов с высокой точностью и детализацией: литых и кованых деталей, формовочной и литейной оснастки, пластиковых компонентов, изделий с мелкой детализацией и тому подобного. Возможно использование в связке с коллаборативными роботами-манипуляторами, например для оцифровки крупных объектов — автомобильных кузовов, штампованных деталей и так далее. Области применения включают автомобилестроение и транспорт, производство электроники, формовочной и литейной оснастки, аэрокосмическую отрасль и другие.

Ручной лазерный 3D-сканер FreeScan UE

3D-сканер FreeScan UE позволяет оцифровывать средне- и крупногабаритные объекты, а также работать с темными и отражающими поверхностями. Примеры включают литейные матрицы, глиняные макеты, автомобильные кузова, авиационные двигатели, крупногабаритные лопасти и лопатки, и тому подобное. Области применения включают автомобилестроение, железнодорожный транспорт, энергетический сектор, строительство и другие.

3D-сканеры по технологии структурированной подсветки: точность и детализация

Формирование облака точек высокоточными системами по технологии структурированной светодиодной подсветки и ручными лазерными 3D-сканерами происходит по-разному. Первые выстраивают облако отдельными цельными кадрами, а вторые генерируют облако совмещением и объединением кадров с частичным отображением объекта.

Специфика 3D-сканирования структурированным светом обеспечивает:

• стабильную точность метрологического уровня, в случае с 3D-сканерами линейки OptimScan достигающую 0,005 мм;
• хорошую детализацию.

Уровень детализации при оцифровке 3D-сканером OptimScan

Ручные лазерные 3D-сканеры: компактность и универсальность

Ручные 3D-сканеры обладают преимуществами в плане компактности и способности подстраиваться под широкий спектр материалов за счет использования лазерных излучателей:

• ручные лазерные 3D-сканеры характеризуется гибкостью, удобством эксплуатации и скоростью: 3D-сканер FreeScan UE весит всего 750 грамм, а на оцифровку автомобиля уходит около десяти минут;
• широкий диапазон совместимых материалов: темные и отражающие поверхности поддаются оцифровке без необходимости в использовании матирующих спреев;
• высокая точность, в случае с FreeScan UE достигающая 0,02 мм с высокой повторяемостью.

Ключевые моменты выбора между двумя типами метрологических 3D-сканеров

Главное, на что стоит обратить внимание — требования к качеству данных и условия работы.

При высоких требованиях к качеству и детализации рекомендуем использовать 3D-сканеры по технологии структурированной подсветки. Примеры:

3D-сканирование мелких объектов с высокой точностью и детализацией

3D-сканирование на производственной линии с требуемой точностью в диапазоне 0,005-0,015 мм

Если на первом плане требования к компактности и универсальности, стоит использовать ручные 3D-сканеры. Примеры:

3D-сканирование неподвижных, громоздких, неразборных объектов

3D-сканирование темных и/или отражающих поверхностей без возможности нанесения матирующего спрея

В целом, 3D-сканирование структурированным светом лучше всего подходит в тех случаях, когда имеются строгие требования к точности и детализации. При работе с темными и отражающими поверхностями можно использовать матирующие спреи. Ручные лазерные 3D-сканеры, с другой стороны, хорошо подходят для работы в стесненных условиях и отличаются высокой совместимостью с различными видами поверхностей.

Существует заблуждение, что 3D-сканирующие системы по технологии структурированной подсветки недостаточно универсальны и обладают слишком низкой производительностью. На самом деле такие 3D-сканеры демонстрируют высокую скорость захвата и хорошую повторяемость, особенно при сканировании объектов на поворотных платформах, работе со сложными геометрическими структурами и даже в тех случаях, когда требуется контроль повторяемости изготовления серийных партий.

Например, оцифровка крыльчатки импеллерного насоса диаметром 8 см при использовании поворотной платформы занимает всего около одной минуты.

Кроме того, высокоточные системы 3D-сканирования структурированным светом весьма эффективны в связке с коллаборативными многоосевыми роботами-манипуляторами и координатно-измерительными машинами с автоматической обработкой данных.

3D-инспекция на линии по сборке истребителей F-35

Примеры применения метрологических 3D-сканеров

3D-сканирование методом структурированной светодиодной подсветки

Пример №1: 3D-сканирование нижней части корпуса оптического модема

Пример №2: 3D-сканирование компонентов мобильного телефона

Пример №3: оцифровка тонких стенок с минимальной толщиной 0,16 мм

Пример №4: оцифровка детали диаметром 6 мм

Пример №5: оцифровка формы с требуемой точностью 0,03 мм

Применение ручных 3D-сканеров

Пример №1: 3D-сканирование авиационного двигателя

Пример №2: 3D-сканирование литых металлических деталей

Пример №3: 3D-сканирование матрицы пресс-формы с отражающей поверхностью

Заключение

Мы надеемся, что смогли предоставить полезную информацию для выбора оптимально подходящего оборудования. Резюмируя:

• для прецизионного 3D-сканирования деталей малого и среднего размера используйте инспекционные 3D-сканеры по технологии структурированной светодиодной подсветки;
• для работы со средне- и крупногабаритными деталями выбирайте ручные лазерные 3D-сканеры;
• многие пользователи с высокими требованиями к измерительному контролю предпочитают держать под рукой как системы сканирования структурированным светом, так и лазерные 3D-сканеры, используя тот или иной тип в зависимости от поставленной задачи и тем самым повышая общую эффективность проектных и производственных процессов.

Если вас интересуют 3D-сканирующие системы промышленного уровня и необходима дополнительная консультация, свяжитесь с нами, и мы поможем подобрать наиболее подходящее оборудование.

Подробная информация о предложениях под брендом Shining 3D доступна на нашем сайте.