三维扫描仪的主要用途是什么?
三维扫描仪,在部分地区,比如两广,有的人叫抄数机。抄数抄数,简单理解就是抄下数据,主要用途是采集物体的三维数据,然后将三维数据用于逆向工程(逆向造型,逆向设计),二次创作,产品设计,三维检测(质量检测领域),目前主要是用于这些领域。
应用行业有很多,比如汽车,模具,珠宝,木雕(比如凭祥那里做红木家具,就有在用三维扫描仪对红木家具进行扫描,然后将家具,木雕的三维数据与数控雕刻机结合进行直接加工,几个小时就能完成),另外在雕塑,文物,飞机等领域都有在使用。
国内目前比较知名的是先临三维的三维扫描仪,所以以下的例子多从他们的官方网站进行参考。
逆向工程的应用:
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。
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。
逆向设计的流程:
产品样件 → 数据采集 → 数据处理CAD/CAE/CAM系统 → 模型重构 → 制造系统 → 新产品。
因此在大量的市场需求下,越来越多的企业涉及逆向工程。
三维扫描仪如何应用在逆向工程 ——以先临三维的三维扫描仪为例。
对已有样品或模型进行准确、高速的扫描,得到其三维点云数据,配合反求软件(如:Rapidform、Imageware等)进行曲面重构,并对重构的曲面进行在线精度分析、评价构造效果,最终生成IGES或STL数据,据此就能进行CNC数控加工或快速成型,为制造业提供一个全新、高效的三维制造路线。
三维扫描仪如何应用在三维检测
用拍照式的三维扫描仪对物体进行扫描,将扫描得到的三维点云模型与原始CAD模型进行全尺寸检测对比,分析最终产品与原始设计之间的差异,可简便、快速、精确地检测复杂形状的形位误差,提高产品质量。
2023-06-12 广告
高精度测量:高精度3D扫描仪能够以微米甚至纳米级的精度捕获物体的三维数据,确保产品设计和制造的准确性,减少误差,提高产品质量。
快速数据获取:相比传统的测量方法,如卡尺、千分尺等,3D扫描仪能够在短时间内完成对整个物体或复杂表面的扫描,大大提高了工作效率。
复杂形状处理能力:对于具有复杂形状和曲面的工业产品,传统测量方法往往难以应对。3D扫描仪能够轻松捕获这些复杂形状,为产品设计提供全面、准确的数据支持。
数字化设计与制造:3D扫描仪获取的数据可以直接导入CAD(计算机辅助设计)软件中,用于产品的数字化设计。同时,这些数据也可以用于CNC(计算机数控)机床、3D打印等制造设备,实现产品的数字化制造。
质量控制与检测:在产品制造过程中,3D扫描仪可以用于对半成品和成品进行质量检测,确保产品符合设计要求。通过与CAD模型进行比对,可以快速发现产品存在的缺陷和问题,从而及时进行调整和改进。
逆向工程:逆向工程是指从已有产品出发,通过测量和分析,得到产品的设计数据,进而进行复制或改进的过程。3D扫描仪在逆向工程中发挥着重要作用,可以快速获取产品的三维数据,为后续的设计和制造提供基础。
定制化生产:随着消费者对个性化产品的需求不断增加,定制化生产逐渐成为工业制造的重要趋势。3D扫描仪可以快速获取客户的个性化需求,如身体尺寸、面部特征等,为定制化生产提供准确的数据支持。
材料科学与工程:3D扫描仪不仅可以获取物体的几何形状数据,还可以结合其他技术(如X射线扫描、红外光谱分析等)获取材料的物理和化学性质信息。这对于材料科学和工程领域的研究具有重要意义,有助于优化材料性能、提高产品质量。
测绘领域:在测绘领域,高精度3D扫描技术凭借其即时数据解算能力与三维模型的高保真、高精度可视化交互特性,在泛在测绘领域发挥着越来越重要的作用。它可以快速将物理世界的实物转化成细节、特征1:1还原的数字模型,适用于建筑构件、室内布局、历史文化遗迹等精细化地理部件的测绘。
科技取证:高精度三维数字化技术已逐渐成为刑事侦查、火灾调查、法医伤情鉴定等领域的重要勘察工具,凭借其高精度和高效率,为取证工作提供了强有力的支持。
综上所述,高精度3D扫描仪在现代工业和科研中具有极高的必要性,其高精度、高效性和多功能性使其成为许多领域不可或缺的工具。
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