اسکنرهای سه بعدی از اسکنر سه بعدی روش های نوری، لیزری یا روش های دیگر برای گرفتن اطلاعات سه بعدی درباره اشیا استفاده می کنند. داده های به دست آمده را می توان برای مهندسی معکوس یک شی، اندازه گیری آن، تبدیل آن به تصویر دیجیتال و سایر برنامه ها استفاده کرد.

اسکن سه بعدی یک روش سریع و دقیق برای ایجاد داده های اسکن سه بعدی است که شامل قرار دادن اندازه گیری های فیزیکی بر روی رایانه به صورت سازماندهی شده است. داده های اسکن سه بعدی با یک مدل دیجیتال مقیاس یا یک رندر گرافیکی سه بعدی نشان داده می شود. همه ابعاد فیزیکی از شی را می توان زمانی که داده های اسکن روی رایانه قرار داد گرفته شد. سپس اطلاعات را می توان به مدل طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) یا ابزار مهندسی با کمک کامپیوتر (CAE) تبدیل کرد.

انواع اسکنرهای سه بعدی

یک اسکنر سه بعدی اطلاعات سه بعدی را ضبط می کند. انواع مختلفی از اسکنرهای سه بعدی وجود دارد تا روش های زیادی برای گرفتن اطلاعات در نظر گرفته شود. تکنیک های اسکن سه بعدی را می توان به عنوان روش های غیر تماسی یا روش های تماسی طبقه بندی کرد. این روش‌ها معمولاً به‌طور مستقل استفاده می‌شوند، اما می‌توانند در ترکیب برای ایجاد یک سیستم همه‌کاره‌تر استفاده شوند.

اسکن بدون تماس

اسکنر سه بعدی دستی اسکن بدون تماس میلیون‌ها نقطه را در سیستم مختصات xyz بسیار سریع ثبت می‌کند. این اطلاعات اندازه و شکل کامل یک جسم را سریع‌تر و دقیق‌تر از اندازه‌گیری یک بخش فیزیکی می‌دهد. این روش می تواند کل قسمت از جمله تاب خوردگی را تشخیص دهد و احتمال خطای انسانی را کاهش دهد. اسکن بدون تماس را می توان به عنوان اسکنر فعال یا غیرفعال طبقه بندی کرد.

اسکنرهای فعال

اسکنرهای فعال نوعی تابش یا نور ساطع می کنند. اسکنر انعکاس را تشخیص می دهد تا اطلاعات مربوط به شی را جمع آوری کند.

مثلث سازی لیزری: این تکنیک از لیزر برای پرتاب یک نقطه یا خط بر روی یک جسم استفاده می کند و سپس بازتاب آن را با یک حسگر که در فاصله مشخصی از منبع لیزر قرار دارد، می گیرد. زاویه انعکاس را می توان برای اندازه گیری سه بعدی قطعه تفسیر کرد.

زمان پرواز: این تکنیک پالس نور لیزر را ساطع می کند که از جسم مورد اسکن منعکس می شود. یک سنسور بازتاب و سرعت نور لیزر را تشخیص می دهد. زمان سپری شده بین انتشار و تشخیص فاصله را به جسم می دهد. اسکنرهای زمان پرواز می توانند در فواصل طولانی کار کنند و برای اسکن سازه های بزرگ مانند ساختمان ها یا ویژگی های جغرافیایی مناسب هستند. عیب این روش امکان تداخل نویز با نور و تأثیر بر دقت است.

تغییر فاز: این فرآیند تغییر فاز در لیزر منعکس شده و یک فاز استاندارد را ثبت کرده و آنها را با هم مقایسه می کند. تغییر فاز مشابه زمان تشخیص پرواز است، با این تفاوت که فاز نور لیزر منعکس شده تشخیص فاصله را بیشتر بهبود می بخشد.

اسکنرهای غیرفعال

اسکنرهای غیرفعال اغلب ارزان هستند زیرا خود تشعشع نمی کنند. آنها به تشخیص تشعشعات منعکس شده محیطی متکی هستند. اغلب می توان این کار را با دوربین دیجیتال انجام داد.

Stereoscopic: این سیستم از دو دوربین استفاده می کند که به یک جسم نگاه می کنند. تجزیه و تحلیل بر روی تفاوت بین دو تصویر برای تعیین فاصله در هر نقطه از تصاویر انجام می شود.

Photometric: این سیستم از یک دوربین تکی استفاده می کند که در شرایط نوری مختلف عکس های زیادی می گیرد. مدل تشکیل تصویر برای بازیابی جهت سطح در سطح پیکسل معکوس شده است.

Silhouette: این سیستم با گرفتن دنباله ای از تصاویر در برابر یک پس زمینه با کنتراست، شی را مشخص می کند.

تماس با اسکن سه بعدی

دیجیتال سازی با لمس نقطه توپ یک کاوشگر به نقاط مختلف روی سطح یک جسم انجام می شود. نقاط داده سه بعدی مجزا جمع آوری می شوند که امکان تعریف دقیق شکل هندسی یک شی را به جای اشکال آزاد ارگانیک فراهم می کند. دیجیتال سازی با دستگاه اندازه گیری هماهنگ (CMM) انجام می شود. CMM ها ممکن است یکی از سه مکانیسم اسکنر را داشته باشند:

یک سیستم کالسکه با بازوهای صلب در یک رابطه عمودی.
بازوی مفصلی با بازوهای صلب و حسگرهای زاویه ای.
ترکیبی از این دو را می توان برای نقشه برداری از اجسام بزرگ با حفره های داخلی یا سطوح همپوشانی استفاده کرد.

به طور کلی، اسکن برای اشکال ارگانیک و دیجیتالی کردن برای اشکال هندسی بهتر است. اسکن لیزری همچنین می تواند برای اقلام بزرگتر (ماشین ها، ساختمان ها و منظره) و برای اشیایی که نمی توان یا نباید آنها را لمس کرد (مصنوعات مهم/ ظریف) استفاده کرد. دیجیتال سازی اغلب برای بازرسی اولین مقاله برای اشیایی که نیاز به اندازه گیری دقیق دارند استفاده می شود. با این حال، این دو روش در صورت لزوم می توانند جایگزین شوند.

منبع

globalspec.com