Shining FreeScan Trio — новейший лазерный 3D-сканер для работы без меток

Производитель

Shining 3D — известный бренд китайского производителя профессиональных систем 3D-сканирования с офисами в Китае и Европе. Метрология — одно из главных направлений работы инженеров Shining 3D. К 2023 году здесь запатентовали более 360 уникальных решений. Компания развивает линейку ручных метрологических 3D-сканеров FreeScan, а также доступных решений для цветного сканирования — EinScan.

Особенности FreeScan Trio

• ультравысокое разрешение до 0,01 мм позволяет точно передать геометрию мельчайших деталей;
• режим сканирования без маркеров значительно сокращает время сканирования крупных объектов;
• 4 режима сканирования для разных объектов и задач + встроенная фотограмметрия;
• стабильная точность сбора данных до 0,02 мм;
• предназначен для сканирования средних и больших объектов.

Shining FreeScan Trio имеет три 5-мегапиксельные камеры, каждая из которых окружена яркими источниками света. Благодаря этой конструкции FreeScan Trio способен создавать подробные и точные трехмерные модели крупных и средних объектов.

Встроенная фотограмметрия позволяет свести к минимуму накопление погрешностей при сканировании крупных объектов. Данная технология комбинируется с другими режимами, благодаря чему достигается высокая скорость сканирования без потери качества и с передачей текстур и цвета.

Четыре режима сканирования для разных задач

Наличие четырех режимов и возможность их комбинировать в пределах одного объекта делает Shining FreeScan Trio универсальным устройством для решения промышленных задач.

Сверхбыстрый режим

Инновационный режим сетки из 98 лазерных линий позволяет практически полностью отказаться от маркеров при захвате сложной геометрии. Метки могут потребоваться только на отдельных небольших участках.

Стандартный режим

В режиме 26 лазерных линий сканер захватывает больше данных за меньшее количество просмотров. Объемная точность составляет 0,02 мм/м. Это нормальный режим для сканирования общей геометрии.

HD-режим

7 параллельных лазерных линий в сочетании с тремя 5-мегапиксельными камерами промышленного уровня позволяют достигать разрешения 0,01 мм. Режим идеально подходит для съемки мельчайших и наиболее сложных деталей.

Режим одной линии

Режим сканирования с помощью одной лазерной линии позволяет Freescan Trio точно и быстро справляться с измерением глубоких отверстий, пазов, углублений. Поле захвата по сравнению с обычными режимами увеличивается до двух раз.

Встроенная фотограмметрия

Фотограмметрия — технология оцифровки крупных объектов (автомобилей, вагонов, самолетов) с высокой точностью. Традиционно это работает так: объекты фотографируют с разных ракурсов, после чего снимки загружают в специальную программу для создания облака точек и формирования цельной 3D-модели.

Shining Freescan UE Pro имеет встроенную функцию фотограмметрии. Поэтому устройство превосходно справляется со сканированием крупногабаритных объектов. На деталях длиной более 8 метров погрешность отклонения составляет не более 0,14 миллиметра.

Объемная точность — это соотношение между полученными 3D-данными и размерами самого объекта. Чем меньше этот показатель, тем выше точность скана. При сканировании в режиме фотограмметрии объемная точность может достигать 0,02 мм + 0,015 мм/м.

Где используют Shining FreeScan Trio

3D-сканирование крупных объектов

3D-сканеры широко используются в промышленном производстве, авиации, энергетике, автомобилестроении для сканирования труб, самолетов, кораблей, узлов агрегатов и других крупногабаритных объектов. FreeScan Trio работает без маркеров, что позволяет полностью отсканировать корпус вертолета менее чем за час, а корпус легкового автомобиля — за 2-3 минуты.

Реверс-инжиниринг

Реверс-инжиниринг — это точное копирование объекта по сохранившейся информации или существующему образцу. Например, иногда очень дорого или сложно найти снятую с производства деталь. В таком случае прибегают к обратному проектированию. FreeScan Trio уже показал, что превосходно справляется со сканированием для реверс-инжиниринга.

Кейс. Сканирование нижней части кузова BMW

Перед специалистами автосервиса стояла задача отсканировать нижнюю часть кузова BMW M3 E92 — автомобиля, который выпускался до 2013 года.

Данная задача стала вызовом для сканера, так как пространство для перемещения прибора было ограничено, а геометрия объекта была сложной. Однако портативный Shining FreeScan Trio благодаря своим небольшим размерам и уникальными функциям справился с этими трудностями.

Для большей точности на отдельных участках специалисты добавили маркеры. В результате получилось высокоточная и высокодетализированная 3D-модель. Полученные 3D-данные будут использованы для проектирования и изготовления копии нижней части кузова.

Для большей точности на отдельных участках специалисты добавили маркеры. В результате получилось высокоточная и высокодетализированная 3D-модель. Полученные 3D-данные будут использованы для проектирования и изготовления копии нижней части кузова.

Контроль геометрии

Технология высокоточного 3D-сканирования — распространенный способ неразрушающего контроля геометрии в условиях серийного производства и сложной промышленной инфраструктуры. С помощью 3D-сканирования проводятся высокоточные измерения пресс-форм, отливок, деталей двигателей и других объектов. Результаты измерений сравниваются с эталонными параметрами.

Преимущества Shining Freescan Trio при проведении контроля геометрии:

– позволяет измерять даже самые сложные формы; – благодаря скорости до 3 млн точек/сек справляется со сбором данных быстрее традиционных инструментов; – измеряет с высокой точностью. В режиме 7 лазерных линий — до 0,01 мм; – не деформирует объекты, т.к. может работать полностью бесконтактно.

Shining Freescan Trio внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии в реестр средств измерений в реестр средств измерений Российской Федерации. Данный статус имеют устройства, прошедшие всестороннюю проверку качества.

Тесты работы

Сканирование мотоцикла

Мотоцикл — объект с очень сложной геометрией, но его практически полностью удалось отсканировать без маркеров. Тем не менее, оператор добавил несколько маркеров на отдельные участки, чтобы зафиксировать очень тонкую геометрию — винты, хромированные соединения. Сканы с маркерами и без них были объединены в программе. Результат — цельная высокоточная 3D-модель мотоцикла.

Сканирование гоночного автомобиля

Специалисты компании Shining 3D продемонстрировали работу FreeScan Trio, отсканировав гоночный автомобиль. Несмотря на гладкую и ровную поверхность машины и сложную геометрию колес сканер справился с задачей без маркеров.

Сканирование коробки передач

Для оцифровки коробки передач специалисты использовали три разных режима:

• для основного сканирования применили 26 линий;
• чтобы захватить специфические участки, использовали маркеры и гибридный режим;
• одну лазерную линию использовали для оцифровки полостей.

Программное обеспечение

Фирменное ПО поставляется в комплекте со сканером. FreeScan Trio получил все те же возможности программного обеспечения от Shining 3D, что и другие представители линейки:

• автоматическое обновление;
• быстрая обработка полученных данных;
• легкое обучение работе с программой даже для новичка;
• удобный экспорт данных в основные программы для контроля и проектирования — Geomagic, Verisurf и др;
• простой выбор в программе нужного режима работы. Переключаться между режимами легко, для этого не нужно прерывать сканирование.

Еще о полезных опциях

• Как только вы удалите из скана поверхность стола или другие лишние фрагменты, программа автоматически начнет фильтровать данные из этих областей, когда вы продолжите сканирование. Это сработает даже при переключении режимов.

• Во время сканирования на экране компьютера отображается цветовая карта, показывающая, находится ли сканер на оптимальном расстоянии от объекта. Красные линии — сканер находится слишком близко, синие — слишком далеко, зеленые — расстояние выбрано точно.

• В программное обеспечение FreeScan встроена форма запроса на обратный инжиниринг. Вы можете отправить команде Shining 3D свой файл, детали проекта и ограничения, и они смогут выполнить реверс-инжиниринг на основе отправленной вами сетки.

Комплектация

Shining FreeScan Trio поставляются в прочных и удобных кейсах, защищающих оборудование от повреждений как изнутри, так и снаружи с помощью прочного корпуса. Кейс оснащен выдвижной ручкой подобно чемодану для путешествий. Поэтому перемещать оборудование очень удобно.

Что входит в комплектацию Shining Freescan Trio?

• ручной 3D-сканер. Весит всего 985 г и имеет эргономичную форму;
• калибровочная панель для настройки устройства перед сканированием;
• две масштабных линейки для фотограмметрии;
• наборы светоотражающих маркеров разного размера;
• фирменное ПО;
• донгл-ключ для защиты ПО;
• адаптер питания;
• USB-кабель с портом питания;
• USB-накопитель.