Dans l'environnement de production d'aujourd'hui, l'automatisation, la qualité et la quantité d'informations acquises sur le produit sont des facteurs essentiels pour le succès. Pour atteindre ces objectifs, de nombreuses industries s'appuient sur des scanners 3D pour capturer des informations précises et détaillées sur leurs produits à chaque étape de la production.
Mais que sont les scanners 3D, comment fonctionnent-ils et comment peuvent-ils améliorer les processus de production? Dans cet article, nous explorerons ces questions en utilisant des exemples de scanners 3D de Scantech, l'un des principaux fabricants d'outils de numérisation 3D.
Qu'est-ce qu'un scanner 3D?
A Scanner 3D, également connu sous le nom de machine à mesure optique, est un appareil qui peut capturer la forme et la géométrie des objets réels - mondiaux et en créer des modèles 3D, en convertissant les données capturées en maillage Triangle STL. Ces modèles 3D numériques peuvent ensuite être utilisés à diverses fins, tels que le contrôle de la qualité ou le développement de produits.
Les outils de balayage 3D portables présentent de nombreux avantages par rapport aux autres types de machines de mesure. Ils sont plus rapides, plus polyvalents, plus mobiles que les méthodes traditionnelles. Ils peuvent mesurer des objets sans les toucher, ce qui empêche les dommages et la déformation. Ils peuvent également collecter une grande quantité de données en peu de temps, ce qui permet une analyse détaillée de la forme et des caractéristiques de l'objet. Grâce à leur portabilité, ils peuvent être facilement transportés et utilisés dans différents endroits et environnements, même dans des endroits difficiles à atteindre ou à des vibrations.
One example of a compact and portable industrial 3D scanner is the Simscan, qui se distingue par sa taille compacte et ses performances robustes. Il ne pèse que 0,5 kg et a une taille de 200 mm. Il peut tenir dans un petit cas et être connecté à un ordinateur portable, ce qui le rend facile à transporter et à utiliser n'importe où. Il peut également effectuer des mesures 3D précises avec une précision allant jusqu'à 0,02 mm.
Un petit et léger 3D Scanner laser - SimScan
Un scanner portable 3D se compose d'un projecteur et de caméras disposées à un angle fixe. Ceci est essentiel pour produire des données fiables sur l'objet scanné. Le système se calibre en observant une plaque spéciale dans différentes positions, ce qui lui permet de déterminer les angles entre les caméras, ce qui peut avoir changé en raison de la variation de la température ou des chocs.
Types de scanners 3D
Il existe deux principaux types d'outils de balayage 3D, qui diffèrent dans la façon dont ils projettent la lumière sur l'objet et capturent les images résultantes.
- Strucked-light 3D scanners
Structurés - les dispositifs de balayage lumineux utilisent un projecteur LED pour projeter un modèle de lignes sur l'objet, tandis que deux caméras enregistrent comment les lignes sont déformées par la forme de l'objet. Certains de ces outils de balayage 3D doivent être montés sur un trépied ou un bras robot, et la mesure est effectuée de manière statique, ce qui signifie que ni le scanner 3D portable ni l'objet ne peuvent se déplacer pendant chaque scan. Cela peut limiter la mobilité et la flexibilité du scanner de produit 3D, en particulier lors de la mesure des objets grands ou complexes ou en milieu industriel où il peut y avoir des vibrations ou des interférences.
Ces scanners de produits 3D ont une large gamme d'applications dans les zones non industrielles, car elles conviennent à la numérisation du milieu - à - de grands objets avec des caractéristiques et des couleurs riches tels que les reliques culturelles, les statues et même les corps humains. Les données qu'ils acquièrent sont élevées - Résolution et riche en détails.
Scantech’s ireal 2e est un scanner 3D portable qui utilise une lumière structurée pour capturer des données 3D de qualité élevées de divers sujets, des humains aux objets avec des textures et des couleurs. Il s'agit d'un outil professionnel pour les ingénieurs 3D, les concepteurs et les chercheurs qui ont besoin de créer des modèles 3D pour les applications industrielles, artistiques, médicales ou humaines.
Laser 3D scanners
Les scanners laser 3D utilisent des émetteurs laser pour projeter des lasers sur l'objet, tandis que deux caméras enregistrent les lasers réfléchis pour déterminer les positions dans l'espace. La plupart de ces scanners 3D sont portables et la mesure se fait de manière dynamique, ce qui signifie que le scanner 3D et l'objet peuvent se déplacer en continu pendant la mesure. Cela rend le scanner 3D plus mobile et adaptable, car il peut mesurer les objets de n'importe quelle taille ou forme ou dans n'importe quel emplacement ou environnement. N'étant pas sensibles à l'interférence, les scanners laser 3D peuvent s'adapter à différentes conditions de mesure. Ils conviennent aux pièces industrielles à balayage 3D telles que les éoliennes, le blanc automobile - dans le corps, hydro - équipement électrique.
3D scanning of hydro-power guide vane using Scanner laser portable kscan
The principes d'opérations of the 3D scanner
Reference points are used to create a stable and accurate point cloud. These are markers that are placed on or around the object, for example on a reference frame or holder, so that the system knows how to orient itself in space and how to position the measurement data in the coordinate system. Some systems, like the Scolaire- Sharp optical 3D measurement système, utilisez un dispositif de suivi externe, ce qui rend la mesure possible sans points de référence et avec une grande précision. D'autres systèmes utilisent des caractéristiques géométriques ou des couleurs de l'objet pour combiner des analyses individuelles.
Digitizing the avion sans utiliser de points de référence
3D Traitement et analyse des données
Le processus de numérisation, ou balayage 3D, consiste à déplacer la tête de balayage le long de la géométrie entière de l'objet afin que le système voit toutes les surfaces que nous voulons analyser. Puisqu'il existe de nombreux facteurs externes qui peuvent affecter la précision d'un scanner 3D, tels que les changements de température, les chocs, les sources de lumière externes, les propriétés et les réflexions des matériaux, certaines informations sur la même surface peuvent être enregistrées par plusieurs points. Ce sont des nuages de points bruts de toutes les coordonnées capturées par le système, qui sont ensuite polygonisées, ce qui signifie qu'elles sont automatiquement optimisées et moyennes, ce qui entraîne un maillage triangulaire STL uniforme et précis qui peut être utilisé pour une analyse plus approfondie, tels que le contrôle de la qualité ou le développement de produits
Triangle STL précis avec des détails
La numérisation 3D est une technologie puissante qui peut améliorer les processus de fabrication en fournissant des données précises, rapides et complètes sur la géométrie et les fonctionnalités des objets. Il peut également permettre de nouvelles possibilités de créativité et d'innovation en transformant des objets physiques en modèles numériques qui peuvent être manipulés et modifiés de diverses manières.
Dans la section suivante, nous explorerons les applications des scanners 3D et les avantages qu'ils peuvent apporter aux concepteurs, fabricants et professionnels. (À suivre)
Interested in choosing a 3D scanner, read the article "5 choses à savoir lors du choix des scanners 3D portables" to know more.
(Ce contenu est en collaboration avec Invizion)
