三維光學(xué)掃描儀

1、三維光學(xué)掃描儀選購(gòu)1. 三維光學(xué)掃描儀概述三維光學(xué)掃描儀按照其原理分為2類，一種是“照相式”，一種是“激光式”，兩者都是非接觸式，也就是說(shuō)，在掃描的時(shí)候，這兩種設(shè)備均不需要與被測(cè)物體接觸。“激光式”掃描儀屬于較早的產(chǎn)品，由掃描儀發(fā)出一束激光光帶，光帶照射到被測(cè)物體上并在被測(cè)物體上移動(dòng)時(shí)，就可以采集出物體的實(shí)際形狀?！凹す馐健睊呙鑳x一般要配備關(guān)節(jié)臂，大致外形如下：“照相式”掃描儀是針對(duì)工業(yè)產(chǎn)品涉及領(lǐng)域的新一代掃描儀，與傳統(tǒng)的激光掃描儀和三座標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)比較，其測(cè)量速度提高了數(shù)十倍。由于有效的控制了整合誤差，整體測(cè)量精度也大大提高。其采用可見光將特定的光柵條紋投影到測(cè)量工作表面，借助兩個(gè)高分辨率CC

2、D數(shù)碼相機(jī)對(duì)光柵干涉條紋進(jìn)行拍照，利用光學(xué)拍照定位技術(shù)和光柵測(cè)量原理，可在極短時(shí)間內(nèi)獲得復(fù)雜工作表面的完整點(diǎn)云。其獨(dú)特的流動(dòng)式設(shè)計(jì)和不同視角點(diǎn)云的自動(dòng)拼合技術(shù)使掃描不需要借助于機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，掃描范圍可達(dá)12M，而掃描大型工件則變得高效、輕松和容易。其高質(zhì)量的完美掃描點(diǎn)云可用于汽車制造業(yè)中的產(chǎn)品開發(fā)、逆向工程、快速成型、質(zhì)量控制，甚至可實(shí)現(xiàn)直接加工。大致外形如下（鏡頭）：2. 三維掃描的工作流程（1） 第一步：對(duì)物體進(jìn)行掃描。（2） 第二步：生成點(diǎn)云，由掃描設(shè)備自帶的軟件進(jìn)行整合。（3） 第三步：提取特征，采用逆向工程軟件（如Imageware）對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行處理。（4） 第四步：三維造型，利用逆向工

3、程軟件或CAD軟件（如Catia，ProE，UG等）進(jìn)行造型。（5） 第五步：對(duì)比評(píng)估，利用各種三維工程軟件（如Surfacer等），檢查造型的誤差，并進(jìn)行必要的修改。3. 主流三維光學(xué)掃描儀介紹3.1. “激光式”光學(xué)掃描儀3.1.1. INFINITE系列柔性測(cè)量系統(tǒng)美國(guó)CimCore (星科)公司全新推出的INFINITE系列柔性測(cè)量系統(tǒng)，使得柔性測(cè)量的再次上升到一個(gè)新的高度，能夠完成各種測(cè)量、檢測(cè)任務(wù)以及逆向工程系統(tǒng)應(yīng)用。該系統(tǒng)具備以下先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)： - 獲得專利的主軸無(wú)限轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)- 無(wú)線通訊增加了INFINITE的便攜性- INFINITE整合了數(shù)字相機(jī)，以便于記錄零件設(shè)

4、置- 集成式鋰電池，能夠在交流電源不具備的情況下完成完成現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量任務(wù)- 新一代ZERO-G平衡桿系統(tǒng)：可平衡測(cè)量臂的大部分自重，可實(shí)現(xiàn)單手操作- 碳石墨纖維材料臂身：不僅強(qiáng)度高，其溫度穩(wěn)定性是鋁的25倍，使得系統(tǒng)對(duì)環(huán)境要求極低。正常使用情況下，臂身終身保用- 現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)：與其他公司產(chǎn)品不同，星科產(chǎn)品附帶美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NIST)認(rèn)證的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)尺，可隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行快速校準(zhǔn)。3.1.2. MicroScan 3D快速、方便、低價(jià)位的3D激光掃描系統(tǒng)帶6自由度接觸探頭與MicroScribe3D數(shù)字化儀或關(guān)節(jié)式可攜帶三維坐標(biāo)儀用來(lái)收集數(shù)據(jù)時(shí)，不像點(diǎn)擊式數(shù)據(jù)(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))，MicorScribe收集數(shù)據(jù)時(shí)更

5、像噴畫，一秒鐘用激光掃描儀可收集高達(dá)28000點(diǎn)數(shù)據(jù)。當(dāng)激光掃描儀在物體表面描繪輪廓移動(dòng)時(shí)，收集到的數(shù)據(jù)點(diǎn)可即時(shí)反映在MicroScan的工具軟件里，可讓你看到哪些地方的數(shù)據(jù)密度應(yīng)該增加。你可在長(zhǎng)激光線或短激光線之間轉(zhuǎn)換用來(lái)增加密度，更好的解決了彎曲較多的區(qū)域。對(duì)那些更復(fù)雜或更大尺寸的物體，MicroScan可更有效的將物體數(shù)據(jù)化。復(fù)雜部件也可形成高精度數(shù)據(jù)。在收集數(shù)據(jù)時(shí)，因?yàn)闆](méi)有東西接觸物體。激光掃描儀對(duì)那些很小的、會(huì)傾斜的、易碎的或復(fù)雜的物體特別有用，甚至對(duì)那些有很多小孔而無(wú)法準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)的部件也很有效。單獨(dú)使用一個(gè)接觸式探頭來(lái)測(cè)量精密或復(fù)雜部件數(shù)據(jù)可能是煩瑣的、很費(fèi)時(shí)間的或甚至不可能的，

6、但是3D激光掃描系統(tǒng)不用接觸物體或部件就可又快又簡(jiǎn)單的形成精度很高的3D數(shù)據(jù)。3.2. “照相式”光學(xué)掃描儀3.2.1. 德國(guó)-ATOS光學(xué)掃描儀德國(guó)GOM公司獨(dú)家研制的ATOS流動(dòng)式光學(xué)掃描儀是目前市場(chǎng)上最為先進(jìn)的非接觸式三坐標(biāo)掃描設(shè)備。該設(shè)備采用可見光，將特定的光柵條紋投影到測(cè)量工件表面，借助兩個(gè)高分辨率CCD數(shù)碼相機(jī)對(duì)光柵干涉條紋進(jìn)行拍照，利用光學(xué)拍照定位技術(shù)和光柵測(cè)量原理，可在極短的時(shí)間獲得復(fù)雜工件表面的完整點(diǎn)云。其獨(dú)特的流動(dòng)式設(shè)計(jì)和不同視角點(diǎn)云的自動(dòng)拼合技術(shù)，使掃描不需要借助于機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，掃描范圍可達(dá)12m，而掃描大型工件則變得高效、輕松和容易。其高質(zhì)量的完美掃描點(diǎn)云可用于產(chǎn)品開發(fā)、

7、逆向工程、快速成型、質(zhì)量控制，甚至可實(shí)現(xiàn)直接加工。ATOS掃描儀的主要技術(shù)特點(diǎn)可總結(jié)為以下幾點(diǎn)： 1.高質(zhì)量的掃描點(diǎn)云:ATOS采用高分辨率CCD數(shù)碼相機(jī)采集數(shù)據(jù)，可在短時(shí)間內(nèi)獲得任何復(fù)雜表面的密集點(diǎn)云（點(diǎn)距0.030.5mm），并可根據(jù)表面的曲率變化生成完美的網(wǎng)格面，便于后期的曲面重建和直接加工。可清晰獲得細(xì)小特征，并可方便提取工件表面特征（圓孔、方孔、邊界線、黑膠帶線等）。測(cè)量的綜合精度0.1mm/m。2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于攜帶:整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)由掃描頭、三角架、控制器及電腦組成，可放置在兩個(gè)手提箱內(nèi)隨處攜帶，設(shè)備安裝、標(biāo)定工作可在10min完成，無(wú)需預(yù)熱即可掃描，可在任何環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量

8、。3.測(cè)量效率高:單幅掃描時(shí)間只需8s，兩天時(shí)間即可完成整車的內(nèi)外表面掃描。 4.測(cè)量范圍大:可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)量范圍，單幅測(cè)量范圍從50*40mm到2000*2000 mm；測(cè)量工件從10mm到12m。5.方便使用、性能穩(wěn)定:系統(tǒng)軟件和硬件均采用模塊化設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定。設(shè)備操作簡(jiǎn)單，經(jīng)過(guò)兩天的培訓(xùn)即可熟練的操作，軟件提供完善的在線幫助和批處理功能，可適用于生產(chǎn)線檢測(cè)。6.首創(chuàng)的參考點(diǎn)拼合技術(shù):不同視角的測(cè)量數(shù)據(jù)依靠粘貼在工件表面公共的三個(gè)參考點(diǎn)，可自動(dòng)拼合在統(tǒng)一坐標(biāo)系內(nèi)，從而獲得完整的掃描數(shù)據(jù)?？筛鶕?jù)工件尺寸選擇不同直徑的參考點(diǎn)（1mm8mm）,對(duì)于被參考點(diǎn)覆蓋而在工件表面留下的空洞，軟件可根據(jù)周圍點(diǎn)云的曲率變化進(jìn)行插補(bǔ)。 7.先進(jìn)的數(shù)碼相機(jī)定位技術(shù):對(duì)于復(fù)雜的大型工件，采用數(shù)碼相機(jī)拍照和整和定位計(jì)算，可迅速測(cè)量出全部參考點(diǎn)的空間三坐標(biāo)值，從而建立統(tǒng)一的參考點(diǎn)的坐標(biāo)框架，再利用ATOS掃描頭進(jìn)行測(cè)量，獲得完整的掃描點(diǎn)云。通過(guò)這種方式，消除了積累誤差，提高大型工件的掃描精度。 基于以上優(yōu)點(diǎn)，ATOS掃描儀成為目前世界上最受歡迎和認(rèn)可的測(cè)量設(shè)備，廣泛地應(yīng)用于汽車、摩托車、模具、電子產(chǎn)品、玩具等行業(yè)，其全球用戶已超過(guò)2000家。ATOS從1999年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，目前國(guó)內(nèi)用戶已發(fā)展到200多家。掃描例子：