南方很多人把三维扫描仪称作“抄数机”,用来做逆向设计和三维检测。有产品用卡尺测量不出来,尤其是曲面结构,而用三维扫描仪扫描,获得曲面外形数据,就可以复制图形,为什么以前广东、深圳那边不管什么难度结构的产品都能快速山寨出来呢,主要也是凭借了这种三维扫描仪“神器”。
工业上使用三维扫描仪,主要有两种用途,一种是做产品数据的逆向设计,一种是做三维检测。不用类型的设备,在这两种应用上,优势是不一样的。
先从设备扫描原理上说。扫描原理主要有激光、蓝光和白光扫描。
(1)激光三维扫描仪的优势是对产品表面光线的适应性较好,即使不喷粉,也可以顺利的捕获数据,但是白光扫描仪基本都需要对产品表面进行处理,如喷显影剂等,如果产品表面不能做处理,只能直接扫描,那么就只能选择激光类型的扫描仪。
(2)白光三维扫描仪的优势是扫描效率高。白光扫描是一幅一幅的拍照式面扫描,而激光是一条线一条线的线扫描。
从设备结构上看,有关节臂式,手持式,三脚架式。
( 1)关节臂式的扫描仪一般是搭载了接触式硬测量头和扫描头,关节臂式的扫描空间精度误差一般都在0.1mm以上,为什么呢?因为关节臂在空间运动中是有空间误差的,扫描也会有误差,叠加到一起,这种误差一般会累计到0.1mm以上。所以使用关节臂扫描仪还说精度在0.01mm的,也只能呵呵了。但是搭载硬测头,检测产品可以达到0.1mm以内的精度。即使0.1mm的精度,对于检测铸造产品和汽车钣金产品,也足够了,就是为啥很多买关节臂扫描仪都是用在汽车行业和铸造行业的原因。泵阀类行业尤其适合关节臂扫描仪,试想泵壳涡轮一般检测设备难以探测的部位,关节臂可以伸进去探测,这就是关节臂的优势!缺点是购买后有后续投入,每年需要校准关节臂,另外如果扫描头坏了,更换或者维修的价格也不菲。
(2)手持式三维扫描仪主要的优势是可以用手拿着扫描,适合在狭小空间扫描,如汽车驾驶室、船舱等。操作方便简单,利于外出携带。另外,即使产品表面不处理,大多数情况也可以扫描出来,而且有的设备可以扫描出表面的彩色纹理,尤其是可以用在人体数据的捕获进行服装设计。缺点是手持扫描精度相对固定位置的扫描方式会差些,一般都在0.1mm以上。但是天津华光手持式激光扫描仪中国首创(首家研发制造商),华光手持式三维激光扫描仪技术国际领先,该产品已经在逆向工程与三维检测领域广泛应用。该产品使用最新手持式设计、重量轻(950g)、极易携带;即拿即用、无需交流电源;产品带自校准功能(模块),它采用红色线激光,具有两个工业相机,工作时使用角型标志点,与扫描软件配合使用,支持摄影测量和自校准技术。特别适合现场三维扫描、野外三维扫描、大工件三维扫描、无交流电源三维扫描等。扫描精度高达0.04mm
华光手持式3DH-3M 标志点型技术特点
1 工业级设计:即拿即用、无需外接电源、全自主研发技术有保障;
2 角型标志点拼接:该技术领先国际同行(该技术已在美国水星号月球车、J15舰载机等影像测量领域被广泛使用),优于以往圆点拼接技术,拼接精度更高,使扫描精度提高3-5倍;
3 三维摄影测量功能:系统自带摄影测量功能,使扫描精度更高,技术水平优于同行业;
4 产品刚性设计 : 抗温变型强,无需校准标定,即拿即用,极大提高工作效率5-20倍;
5 全自主研发技术:产品电路、光路、光学镜片、激光器等核心部件全自助研发设计,保证产品使用稳定性可靠性,设计领先国际同行。
(3)三脚架式的三维扫描仪算是白光扫描仪的基本形态了。相比手持式,携带确实是麻烦些,需要多个三脚架。但是这种三维扫描仪具有精度高(最高0.01mm),价格低(一般十几万元一台),应用范围广,稳定性好(应用5年无维修很正常),易损件更换价格低(镜头2千元以内,灯泡几百元)等特点。
购买三维扫描仪,首先看预算,如果只有10万到20几万的预算,是可以买到合适的白光拍照式三维扫描仪和手持式激光三维扫描仪。首选华光三维(CO3D),如果有60万以上的预算,是可以购买加拉大的工业三维扫描仪,如果预算在160万以上,那么选择更广了,德国设备可以考虑入手。其次看用途,到底是用逆向还是检测,如果用逆向,那么对精度要求不用太高,十几万的设备足够。如果用检测,那么需要谨慎,尤其检测精度在0.01mm以内的,一般只能选择进口品牌的固定式的三维扫描仪(推荐中国天津·华光三维、德国、加拉大、)。
华光拍照式三维扫描仪拥有多项专利技术,采用国际上最新编码校定技术(国内领先,同步国际先进技术),该技术是对三维摄影测量技术的核心掌握与应用,降低物理畸变提高了原始三维数据扫描精度。国内首创采用外差法多频相移光栅技术,提高扫描点云质量。与德国gom公司同步,真正拥有蓝光装置扫描系统,同时拍照式三维扫描仪扫描数据点间距可达0.01mm,适合精细工件扫描;采用国际新型核心设计理念,应用碳纤维材料,提高产品工作时的稳定性。
华光三维拍照式三维扫描α7000技术特点:
1、超高效率,一辆车扫描≤2小时
2、高性价比:无需摄影测量配合,可完成大件测量
3、高稳定性:采用碳纤维部件,抗热冲击性强、热变形系数小,保证设备扫描精度更高,稳定性更强
4、防撞击设计保护,多模式切换
5、国际品质配件,专用重型耐用云台、操作台
6、外差法多频相移光栅:均匀条纹投射,点云数据精度高、无噪音数据
7、13步编码校准技术:消除镜头畸变误差、提高扫描精度
8、精度高:综合扫描精度可达±0.10mm/4m,兼容摄影测量系统,摄影使扫描速度更快、精度更高,±0.04mm/4m
华光三维(天津)科技有限公司 (简称华光三维) China Optical Three-dimensional Tian Jin Technology Co.,Ltd (简称CO3D),创始地于中国天津,立足国际工业三维测量技术前沿,致力于工业产品三维数字化制造,研发并生产拍照式三维扫描仪、手持式三维激光扫描仪、三维摄影测量系统与3D动作捕捉系统等。主要应用方向:逆向工程、三维检测、3D打印与产品三维数字化等领域。
我们是国际上唯一同时研发生产工业级拍照式三维扫描仪/手持式三维激光扫描仪/三维摄影测量系统/彩色三维扫描仪/大场景三维激光扫描仪/纳米级三维扫描检测系统,横向技术研发的高科技公司!