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.
- 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.
- Выбор зоны сканирования и настройка сканера
Сканер настраивается и калибруется в зависимости от размера детали и требуемой точности сканирования.
- 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.
- 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).
- 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
- Проектирование (обратное проектирование=реверс-инжиниринг,35% рынка)
- Инженерный анализ
- Быстрое изготовление
- Проектирование свободных форм
- Метрология (50% рынка)
- Контроль геометрии
- Метрологический контроль
- Контроль качества
- 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
Разработка цифровой (CAD) модели