Как выбрать 3D-сканер

Преимущества 3D-сканеров | Какие задачи решает 3D-сканирование | Критерии выбора 3D-сканера | Профессиональное 3D-сканирование для быстрого и эффективного решения производственных задач

Современные 3D-сканеры обладают обширным спектром возможностей и разнообразным функционалом. Они используются повсеместно – в производстве, строительстве, образовании, индустрии развлечений и находят применение даже в повседневной жизни. Чтобы выбрать сканер, отвечающий вашим потребностям, необходимо учитывать ряд аспектов, о которых мы поговорим в этой статье.

Оставить заявку

Преимущества 3D-сканеров

Что такое 3D-сканер? Это устройство, предназначенное для быстрого анализа физического объекта и создания его точной компьютерной 3D-модели. Принцип его работы основан на вычислении расстояния до объекта при помощи двух камер. В дополнение к камерам используется подсветка – светодиодная или лазерная.

3D-сканеры классифицируются как по форме исполнения (стационарные и портативные), так и по сферам использования, в основном разделяясь на профессиональные и бытовые.

3D-сканеры дают возможность в разы сократить время и расходы на этапе разработки, повысить качество выпускаемой продукции и, в конечном счете, ускорить выпуск продукта на рынок. Они могут использоваться на любом этапе управления жизненным циклом продукта и помогут оптимизировать производственный процесс предприятиями различных отраслей, включая:

• автомобилестроение,
• машиностроение,
• авиационно-космическую промышленность,
• нефтегазовую индустрию,
• судостроение,
• строительство и архитектуру,
• искусство и культуру,
• медицину,
• ювелирное дело,
• науку и образование.

Устройства для 3D-сканирования позволяют снять многие ограничения, которые есть у традиционного измерительного оборудования. Такие привычные для метролога инструменты, как шаблоны, микрометры, штангенциркули стоят недорого, но отличаются субъективностью показаний и не подходят для сложных измерений. Координатно-измерительные машины обладают большей точностью, чем 3D-сканеры, но они дороже, более габаритны и требуют специальной подготовки оператора.

Оптические системы контроля, к которым относятся 3D-сканеры, – лучшее решение по соотношению цены и качества, так как они обеспечивают:

• быстроту измерений,
• высокую точность оцифровки объектов сложной геометрии,
• могут работать автономно,
• просты в эксплуатации.

Благодаря 3D-сканеру существенно облегчается труд дизайнера, технолога, конструктора: выполнение трудоемких сложных измерений и создание дизайна с нуля уходят в прошлое.

Какие задачи решает 3D-сканирование

1. Контроль качества: возможность проверки любых геометрических параметров, включая входной и выходной контроль, метрологический контроль деталей и производственной оснастки.
2. Реверс-инжиниринг изделий для оперативного получения проектной документации и модернизации продукта.
3. Проектирование и моделирование в целях прототипирования и оценки внешнего вида изделий, модернизации производственных цехов и оборудования.
4. Цифровое архивирование любого необходимого ассортимента (например, снятых с производства деталей). Модели, сохраненные в цифровых библиотеках, доступны удаленно из любой точки земного шара.

Критерии выбора 3D-сканера

Основной критерий – точность сканирования. Высокоточные устройства (10-30 мкм) помогут получить феноменальный результат: они способны передавать в 3D сложнейшую геометрию поверхности с минимальными погрешностями. Такие 3D-сканеры применяются в реверс-инжиниринге, контроле качества, медицине, служат для оцифровки пресс-форм, деталей устройств и пр. Наиболее востребованы на рынке 3D-сканеры точностью 30-100 мкм – они решают самые разнообразные задачи, в том числе не инженерные.

ZG AtlaScan – первый 3D‑сканер в мире с функцией захвата отверстий

Выбирая 3D-сканер, следует также учитывать разрешение (детализацию), т.е. степень дискретности, которая доступна при оцифровке объекта. Максимально высокая детализация позволяет отобразить в 3D-модели наиболее мелкие элементы.

Размер сканируемых объектов и, соответственно, мобильность 3D-сканера напрямую зависят от типа устройства, которое вы подбираете. При оцифровке деталей и объектов небольших и средних параметров обычно используют ручные сканеры. Для захвата сложных изделий малых и средних форм с мелкими деталями подходят стационарные сканеры. Сканирование крупных объектов (зданий, сооружений, коммуникаций) выполняется с помощью наземных лазерных устройств (дальномеров).

Изучая функциональные возможности 3D-сканеров, обратите внимание и на такие моменты, как условия использования, скорость сканирования, поверхность объекта сканирования, цветность.

Примите во внимание, что следующий этап после сканирования – получение и дальнейшая работа с CAD-моделью, и для этого вам потребуется специализированное программное обеспечение.

Обработка данных 3D-сканирования с целью реверс-инжиниринга в ПО Geomagic Design X

Профессиональное 3D-сканирование для быстрого и эффективного решения производственных задач

Компания iQB предлагает передовые решения, которые с успехом работают на ведущих предприятиях по всему миру:

• Портативные устройства для метрологических 3D-измерений от компании ZG Technology (Китай). Линейка включает широкий ряд приборов, от доступного ручного 3D-сканера до мощной системы измерений с оптическим трекингом, а также фотограмметрию и портативную КИМ. Среди уникальных преимуществ ZG – наличие первого в мире портативного решения MarvelScan с тремя камерами для лазерного сканирования без меток и трекера и собственная технология мгновенного захвата координат отверстий. 3D-сканеры ZG Technology обеспечивают скорость измерений до 1 млн 350 тыс. точек в секунду и точность до 0,01 мм.
• Стационарный оптический 3D-сканер российского производства RangeVision PRO – промышленное решение для метрологии, доступное компании любого уровня. Устройство предназначено для оцифровки объектов от 1 мм до 5 м и предлагает высочайший уровень точности (до 0,018 мм) и 3D-разрешения (до 0,04 мм). Это первый отечественный 3D-сканер, утвержденный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии как тип средства измерения.

Благодаря стационарному сканеру RangeVision PRO созданы спортивные обтекатели для мотоцикла Yamaha R3 с улучшенными аэродинамическими характеристиками, высокой прочностью и меньшим весом
• Ручные 3D-сканеры Creaform для оцифровки изделий габаритами от нескольких сантиметров до 6 метров. Устройства серии Go!SCAN (в том числе последняя модель Go!SCAN SPARK) основаны на технологии структурированного подсвета; HandySCAN 3D и MetraSCAN 3D – лазерные устройства, которые являются сертифицированными метрологическими инструментами промышленного класса. Модель нового поколения MetraSCAN BLACK|Elite – самый быстрый портативный лазерный 3D-сканер на рынке (1 млн 800 тыс. измерений в секунду). Объемная точность, которую может обеспечить технология Creaform, – до 80 микрон на 16 куб. м.
• Компания Creaform также выпускает 3D-сканеры и ПО под брендом peel 3d, сочетающие в себе доступность, простоту в работе и высокое качество. Линейка предназначена для решения задач реверс-инжиниринга и цифровизации объектов в таких областях, как искусство, сохранение культурных ценностей, товары широкого потребления, наука и образование, сканирование человеческого тела. Устройства peel 3d способны измерять объекты от 0,3 до 3 м с точностью до 0,1 мм.

• Стационарные оптические 3D-сканеры Solutionix для небольших объектов (10-500 мм) со множеством мелких деталей. Позволяют получить погрешность менее 8 микрон.
• Геодезические лазерные 3D-сканеры FARO Focus выполняют быстрое и точное сканирование крупногабаритных объектов, сложных конструкций, помещений и ландшафтов. Работают в диапазоне от 0,6 до 350 м, отличаются повышенной точностью, простотой в работе и возможностью эксплуатации в сложнейших условиях окружающей среды.
• Trimble X7 – компактный наземный лазерный 3D-сканер от американского производителя с повышенным удобством работы в поле. Устройство имеет сканирующее зеркало, встроенные инструменты визуализации, автоматическую калибровку, управляется с мобильного устройства. Точность измерения расстояний – 2 мм, скорость измерений – 500 тыс. точек в секунду, время сканирования – от 1 мин. 34 сек.
• Наземные лазерные 3D-сканеры бюджетного сегмента EPiC основаны на принципах простоты, удобства и доступности. Их главные преимущества – суперлегкий вес, высокая скорость съемки (от 30 до 90 секунд), панорамная камера 360 градусов и возможность управления с мобильного устройства.

Многие из вышеуказанных сканеров внесены в реестр измерительных средств Российской Федерации и имеют соответствующие сертификаты.

Разнообразие представленных на рынке устройств 3D-сканирования позволит вам остановить выбор именно на той модели, которая нужна для решения конкретных задач. Ценовой диапазон так же широк: от несложных устройств ценой до 500$ до высокоточных профессиональных 3D-сканеров стоимостью в десятки и даже сотни тысяч долларов.

Статья опубликована 25.05.2017 , обновлена 17.03.2023