site logo На уровне высоких технологий

Лазерное 3D-сканирование

Что такое лазерное 3D-сканирование.

Компания NS Labs оказывает услуги лазерного 3D-сканирования с помощью профессионального измерительного оборудования.

Лазерное 3D сканирование — это процесс, представляющий собой неразрушающий метод контроля, при котором реальный трехмерный объект оцифровывается, в результате чего получается компьютерная объемная модель. Направленный лазерный луч, излучаемый сканером, отражается от поверхности предмета, образуя облако точек, каждая из которых имеет свои координаты в пространстве. Программное обеспечение определяет их и создает готовую полигональную модели на основе этих данных.

Полигональная модель — это совокупность вершин, ребер и граней, которые описывают форму 3D-объекта.

Этапы лазерного 3D-сканирования.

  1. Подготовка детали:
  • разборка сложносоставного изделия;
  • очистка от грязи и ржавчины;
  • матирование (по необходимости*);
  • нанесение меток-маркеров **

*Черные, блестящие и прозрачные поверхности требуют предварительной подготовки перед сканированием, иначе сканер их просто “не увидит”. На предварительно очищенную поверхность наносят мелкодисперсный белый матирующий спрей. После сканирования спрей можно смыть водой, а остатки в труднодоступных местах снять спиртом. Сканер, применяемый нашей компанией при сканировании объекта, допускает проведение работ без нанесения покрытия, т.к. не все высоко ответственные поверхности это допускают.

** Необходимость данной операции заключается в том, чтобы сканер не терял ориентацию во время сканирования, иначе программа не будет знать, как Кадр № 1 соотносится с Кадром № 2, Кадр № 2 с Кадром № 3 и т.д., т.к. сканер, даже самый современный, не всегда может определить позиционное расположения объекта в пространстве.

  1.  Выбор зоны сканирования и настройка сканера

Сканер настраивается и калибруется в зависимости от размера детали и требуемой точности сканирования. 

 

  1. Получение достаточного количества сканов со всех сторон детали.

Особую сложность представляет собой сканирование в труднодоступных местах. При этом ряд поверхностей, например, глубокие отверстия, так и останется для сканера недоступным, их придется достраивать на этапе твердотельного моделирования. 

  1. Автоматическая или полуавтоматическая сшивка сканов с контролем точности

В программном обеспечении, поставляемом со сканером, происходит сшивка сканов в одну модель, там же можно провести первичную очистку модели от мусора, шумов и дыр.

В результате получается полигональная модель в формате stl (поверхность детали, состоящая из множества треугольников).

  1. Обработка полигональной модели.

В специализированном ПО, проводится финишная обработка полигональной модели, на этом этапе получается гладкая, цельная поверхность. Большинство операций проводится в полуавтоматическом режиме. Трудоемкость данного этапа зависит от того, насколько качественно удалось сканировать изделие. Такую модель уже можно отправлять на 3d-печать, но нельзя редактировать в CAD-программе, для этого необходимо создать трехмерную математическую модель

 

Основные направления применения лазерного 3D-сканирования

  1. Проектирование (обратное проектирование=реверс-инжиниринг,35% рынка)
  • Инженерный анализ
  • Быстрое изготовление
  • Проектирование свободных форм
  1. Метрология (50% рынка)
  • Контроль геометрии
  • Метрологический контроль
  • Контроль качества
  1. Анализ (10%) (исследования реальных явлений, процессов, устройств, систем по данным, полученным со сканера)
  • Цифровое моделирование

В программном обеспечении проводят моделирование, разработку изделия из данных.

4.Прочее (5%)

  • Цифровое архивирование

3D-сканирование

Реверс-инжиниринг

Разработка цифровой
(CAD) модели