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三维扫描仪的工作原理和技术特点

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2023-03-20 领创三维 领创三维 1980


3D 扫描逆向建模算得上是近年设计建模中使用的新技术之一,逆向工程(亦称反求工程)是在设计图纸不完整,甚至没有设计图纸或CAD模型的情况下,按现有实物模型(或称为零件原形),利用各种数字化技术及CAD技术重新构造原形CAD模型的过程。早期设计师在进行产品的造型设计时,所采用的方法主要是正向设计法;这是一个从概念设计起步到CAD建模、数控编程、数控加工的过程,产品造型设计的正向设计流程示意:概念设计 → CAD/CAM系统 → 制造系统 → 新产品其属于测量科学标准化的范畴。但对于复杂的产品,正向设计方法也显示出了他的不足,设计过程难度系数大、周期较长、成本高、不利于产品的研制开发。如果有方法改正在正向设计过程中所产生的局部问题自然是两全其美的事,正是在这样的背景下自然发展并形成了逆向设计的方法。

3D 测量数据获得大体过程主要有两种类型:接触式和非接触式。接触式 3D 测量解决方案通过物理接触(例如接触式测头、关节臂和某些坐标测量机)来探测物体。另外一种就是我们今天所说的非接触式 3D 扫描技术,顾名思义,是一种无需接触物体即可采集 3D 数据的方法。它们包括 3D 激光扫描仪、3D结构光三维扫描仪、拍照式3D扫描解决方案等非接触性获取三维数据方式。

3D 扫描仪可采集现实生活中物体的形状、几何、纹理和颜色,并将这些数据转化为数字模型。领创三维三维扫描仪致力于整合优质资源以帮助客户了解计量以及 3D 测量解决方案如何推动您的产品开发、NDT 检测、质量控制流程和教学课程。


三维扫描仪在很多应用中被广泛使用,比如制造工业,零部件设计,建筑行业汽车工业的应用极为广泛,还有航空航天 船舶制造工业等,以及现在必不可少的文物保存修复复制。具有非常大的便携性与方便性,其高精度和还原度是他最大的优点(当然三维扫描仪是具有非常多的细分类,例如红外结构光 白光 拍照式,大场景360°和激光式三维扫描仪等等的分类,三维扫描仪的价格可谓是五花八门,从几千元的傻瓜式到几百万的专业3D扫描仪。在此我们以比较高精度好用的激光三维扫描仪为例讲解三维扫描仪优点)

1. 高精度:激光三维扫描仪可以快速准确地捕捉物体的形状和尺寸,具有很高的测量性。

2. 非接触性:与传统测量方式对比,三维扫描仪可以实现非接触性扫描测量,可以避免因接触而对物体的损伤变形等,这对于文物等而言,是具有非常大的优势的。

3. 高效:三维激光扫描仪可以快速获取大量点云信息,快速的形成三维数据,大大提高了数据采集任务和信息储存及修改。

4. 可视化:三维激光扫描仪可将数据转换为三维模型,使人可以直观的观察改造和设计结构等。

  我们现在所选择的非接触性三维扫描仪,大体上分为手持式三维扫描仪和 光栅式(拍照式)三维扫描仪,与应用场景三维扫描仪不同,但相比于三坐标测量仪这种接触性测量技术,其优势是非常突出的,不仅是速度上,其扫描出来的三维模型也更直观,


      手持式光栅三维扫描仪基本都是以 白光还有蓝光居多,激光式的又有点激光,线激光,面激光的区分,手持式激光三维扫描仪用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。其原理是基于拍照式三维扫描仪原有基础上设计的产品,扫描创建物体表面的点云图,这些点可用来插补成物体的表面形状,点云越密集创建的模型更精准,可进行三维重建。若扫描仪能够取得表面颜色,则可进一步在重建的表面上粘贴材质贴图,亦即所谓的材质印射。手持式激光三维扫描仪是分析和报告几何尺寸与公差(GD&T)的一种完美检测设备。直接生成的stl文件,易于导入检测软件加以快速编辑和后续处理。一般来说,激光的扫描精度会更高,所以更适合用工业行业使用而手持式白光三维扫描仪采用的是新一代面结构光光栅扫描技术,技术上来说, 光栅扫描的技术无论从精度还是速度都有提升。光栅式扫描一次性完成一个面的扫描, 面内数据非常规整, 手持式白光三维扫描仪的支持标记点拼接和特征拼接、纹理拼接等多种拼接方式,手持式白光三维扫描仪也可以支持一台机器多色光。

对比于白光,蓝光的和激光式抗干扰性能力强,在光环境复杂下也能进行高精度扫描仪,适用的领域更广,适用性强,在一些汽车工业,家居,精美工艺品领域扫描,蓝光激光的三维扫描仪都能很好的胜任,正确扫描出细小微差别,更好管控成型质量和装配精度等,所以在一些要求相对比较高的使用要求下,我们还是建议使用蓝光激光的三维扫描仪,当然,相比于蓝光激光等,白光的价格优势是更为明显的,在相对要求不是很高的情况下,选择白光还是非常经济适合的。适合的才是最好的。

领创三维作为专业生产制造3D打印机及三维扫描仪等配套设备生产商,领创三维工业级三维扫描仪,大尺寸FDM3D打印机,光固化3D打印机,专业研发生产高品质三维打印三维扫描产品,3D打印设备广泛应用于各种航空航天模型、工业开发和艺术设计等领域。拥有可打印各种材料,尼龙ABS碳纤维等材料,深受各大院校企业 科研机构深爱。提供3D打印机价格,领创联合品牌、闪创三维FDM,光固化3D打印机。厂家电话咨询18107608348