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工業(yè)級三維掃描儀怎么選?拍照式or手持式?

應用案例

2022.03.24

技術講堂:秀磊談掃描

先臨三維資深工程師李秀磊

資深工程師干貨分享:教您如何用好三維掃描技術

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-THE EIGHTH-

工業(yè)級三維掃描儀如何選擇

      隨著技術的不斷更新迭代,市場上有眾多不同類別、不同品牌、不同價位的產品,用戶對于如何選擇適合自己的三維掃描儀存在一些疑惑。

      本期,秀磊老師就來講解一下如何選擇工業(yè)級三維掃描儀,并詳細分析固定拍照式和手持式三維掃描儀的特點及適用領域。

Part 1

工業(yè)級三維掃描儀選擇維度

秀磊老師:我們一般建議用戶,在選購工業(yè)級三維掃描儀產品的時候,圍繞以下維度去綜合評估:

01.硬件指標

○ 掃描精度以及精度穩(wěn)定性(精度和重復精度)

○ 掃描精細度(細節(jié))

○ 掃描速度

○ 使用體驗(便攜性、易用性)

Tips:這里,容易忽視的一點:重復精度,又稱精密度(即多次測量同一樣件,數據測量結果的一致性/穩(wěn)定性),這需要廠商擁有多年的行業(yè)積淀、過硬的技術實力以及嚴謹的質量管理體系。

點擊下面鏈接查看詳情:

《如何判斷激光手持三維掃描儀的好壞,這個重要指標經常被忽略!》


02.用戶指標

○ 數據質量要求,實際掃描的精度、精細度要求

○ 使用場景需求,掃描對象大小、材質以及掃描時間

○ 預算


03.廠商指標

○ 用戶口碑

○ 品牌與服務

○ 軟件升級


      在用戶具體選擇工業(yè)三維掃描儀時,主要是參照用戶指標,接下來我們將圍繞這個方面展開,詳細介紹如何選擇拍照式或手持式三維掃描儀。

Part 2

兩種工業(yè)級三維掃描儀的特點

秀磊老師:工業(yè)級三維掃描儀,拍照式和手持式這兩種是主流類別。首先,要明確,這兩種技術的差別在于技術原理和適用場景的不同,兩者之間并不存在孰好孰壞,就如同手術刀和菜刀一樣,都是刀,但是適用的場景不同。

01.拍照式三維掃描儀:精度與精細度具有優(yōu)勢

      拍照式三維掃描儀和手持式三維掃描儀的點云生成原理不同,前者單幅點云即可輸出,后者為多幀數據拼接融合生成點云,使得在相同的成像條件下,拍照式三維掃描儀在精度和細節(jié)具有良好表現(xiàn):

○ 計量級精度,先臨天遠OKIO系列精度水平最高可達0.005mm,重復精度穩(wěn)定;

○ 細節(jié)的還原度很好。

先臨天遠OKIO系列三維掃描儀掃描細節(jié)展示

- 先臨天遠OKIO系列三維掃描儀掃描細節(jié)展示 -


02.手持式三維掃描儀:便攜性和材質適應性具有優(yōu)勢

由于激光光源的特性,使得手持式三維掃描儀在便攜性和材質適應性方面具有優(yōu)勢

○ 掃描靈活、便捷、快速(先臨天遠FreeScan UE僅750g,輕巧易用),完整掃描一輛轎車,10分鐘即可完成;

○ 適應材質廣泛,針對一些黑色、反光樣件,無需噴粉,直接掃描;

○ 高精密度(先臨天遠FreeScan UE 精度高達0.02mm,重復精度穩(wěn)定)。


Part 3

兩種工業(yè)級三維掃描儀選擇要點

      在實際挑選的時候,最需要關注的還是對于數據質量的要求和使用場景。

01.精度和細節(jié)高要求,推薦拍照式三維掃描儀

小型精密零部件,對于精度和細節(jié)要求高

拍照式三維掃描儀掃描小型精密零部件

高水平生產線,精度要求在0.005-0.015mm

拍照式三維掃描儀掃描零部件


02.便攜性、材質適應性高要求,推薦手持式三維掃描儀

掃描樣件無法拆卸、移動

手持式三維掃描儀掃描樣件

掃描樣件黑色、高反光,且不適噴粉

手持式三維掃描儀掃描汽車


03.三維掃描儀選型參考

秀磊老師:一般情況下,三維掃描儀選型原則是:

○ 對精度和精細度有明確高要求,選用拍照式三維掃描儀(針對黑色和高反光零件的精密測量,可以在零件表面噴粉后,進行掃描);

○ 對于使用便攜性和材質適應性有明確要求,選用手持式三維掃描儀;

○ 除卻這兩個明確的要求,那么我們推薦的選型范圍如下:

拍照式三維掃描儀與手持式三維掃描儀對比
先臨三維工業(yè)級三維掃描儀


04.三維掃描儀選型認知誤區(qū)

      一直以來,大家對于拍照式三維掃描儀和手持式三維掃描儀的認知有一個誤區(qū),即大家誤認為拍照式三維掃描儀掃描不夠靈活、較慢,其實不然。

      在一些掃描場景中,比如產品方便移動的,或者是結構輪廓復雜的,甚至要求CPK批量檢測的,拍照式三維掃描儀具有迅速、高效、高精度、高重復性的優(yōu)勢。

      比如掃描一個直徑8厘米左右的管道泵鋁葉輪,配合自動轉臺,一分鐘以內即可獲得三維數據;

拍照式三維掃描儀掃描管道泵鋁葉輪

      再比如配合協(xié)作機器人或多機聯(lián)動,批量化檢測、自動輸出報告,更是具有驚人的效率。

批量化檢測

      現(xiàn)在,國際上先進的生產線,例如特斯拉電動汽車以及F35戰(zhàn)斗機,其對于精度、細節(jié)均有高要求,采用拍照式三維掃描儀來進行全尺寸三維檢測,使用效率也是有目共睹。

特斯拉產線三維尺寸檢測

- 特斯拉產線三維尺寸檢測 -

F35產線三維尺寸檢測

- F35產線三維尺寸檢測 -

(圖片素材分別源于:“保羅車聞”好看視頻和“原創(chuàng)學習”公眾號)

Part 4

兩種工業(yè)級三維掃描儀應用案例

01.拍照式三維掃描儀

示例一:掃描光貓下殼

拍照式三維掃描儀掃描光貓下殼

示例二:掃描手機組成部件

拍照式三維掃描儀掃描手機組成部件
手機組成部件三維掃描數據

示例三:最薄處僅0.16mm的薄壁件

拍照式三維掃描儀掃描薄壁件
薄壁件三維掃描數據

示例四:直徑6mm精密零件

拍照式三維掃描儀掃描精密零件
精密零件三維掃描數據

示例五:塑膠模具,精度要求0.03mm以內

拍照式三維掃描儀掃描塑膠模具
塑膠模具三維掃描數據


02.手持式三維掃描儀

示例一:掃描飛機發(fā)動機管路

手持式三維掃描儀掃描飛機發(fā)動機管路
飛機發(fā)動機管路三維掃描數據

示例二:掃描機械鑄造零部件

手持式三維掃描儀掃描機械鑄造零部件
機械鑄造零部件三維掃描數據

示例三:掃描高反光模具

手持式三維掃描儀掃描高反光模具
高反光模具三維掃描數據


小 結


秀磊老師:通過此番講解,相信大家對于“如何進行拍照式和手持式三維掃描儀的選擇”有一個基本的認知:

○ 對于中小尺寸的精密零部件,選用拍照式三維掃描儀;

○ 對于中大型零件,且同一設備需在多場景內使用,選用手持式三維掃描儀;

 同時,越來越多對于尺寸檢測具有高要求的用戶,均會配備拍照式和手持式三維掃描儀,以滿足設計和生產環(huán)節(jié)中不同的三維檢測要求,提升效率,并增強產品品質。

      若是大家在實際選擇中,仍有疑慮,可聯(lián)系先臨天遠技術服務團隊,進行掃描演示。先臨天遠深耕高精度3D視覺檢測領域多年,擁有豐富的行業(yè)經驗,可以根據您的需求,提供最合適的技術解決方案

講師介紹

先臨三維工業(yè)級掃描儀應用專家李秀磊

李秀磊:先臨三維工業(yè)級掃描儀應用專家

先臨三維工業(yè)級掃描儀應用工程師,深耕3D數字化領域多年,在三維數字化及工業(yè)檢測領域擁有豐富行業(yè)經驗。