اگر الان در حال مطالعه این مقاله هستید، احتمالا بخواهید بدانید که ” اسکن سه بعدی چیست و چگونه کار می کند؟” و یا اینکه “چگونه میتوان از اسکن سه بعدی برای پرینت سه بعدی استفاده کرد؟” و سوالهایی از این قبیل.
برای رسیدن به پاسخ سوالهایتان در زمینه اسکن و طراحی سه بعدی در ادامه این مقاله همراه ما باشید.
اجازه دهید قبل از آن که به سراغ معرفی اسکن سه بعدی برویم ابتدا کمی با مفهوم طراحی سه بعدی و مدل سازی سه بعدی آشنا شویم.
اسکن سه بعدی چیست؟
طراحی سه بعدی (3d designing) به استفاده از نرمافزارهای مخصوص به منظور ایجاد یک مدل دیجیتال از یک شکل یا شی سه بعدی اشاره دارد. سازمانها و متخصصان در صنایع مختلف از طراحی سه بعدی برای برقراری ارتباط بین ایدهها، تولید محصولات و تجربیات مشتری، آموزش مفاهیم و موارد دیگر استفاده میکنند.
به عنوان مثال، دندانپزشکان میتوانند یک دندان آسیب دیده را اشعه ایکس کنند و یک مدل سه بعدی از روکش برای ترمیم آن تولید کنند. در صنعت فیلمسازی نیز از طراحی سه بعدی برای تجسم صحنهها و اجرای جلوههای ویژه استفاده میشود.
اغلب و بسته به فرمت مدلسازی که میخواهید به دست آورید اشیاء دنیای واقعی از طریق یک دستگاه اسکنر سه بعدی در نرمافزار اسکن میشوند. پس از ایجاد مدل نهایی، طرح سه بعدی به دست آمده را میتوان متناسب با نیاز کاربر دستکاری کرد و تغییر داد.
آیا طراحی سه بعدی همان مدل سازی سه بعدی است؟
ممکن است تا به حال با اصطلاح مدل سازی سه بعدی (3d modeling) مواجه شده باشید. مفهوم مدل سازی سه بعدی شبیه طراحی سه بعدی است که هر دو شامل استفاده از نرم افزارهای تخصصی برای تصویر سازی اجسام سه بعدی است. تعاریف این مفاهیم بسته به برند، نرم افزار یا شرکتی که از طراحی سه بعدی یا مدل سازی سه بعدی آن استفاده میکنید، ممکن است متفاوت باشد.
اما اگر بخواهیم به طور دقیق به تفاوت طراحی سه بعدی و مدل سازی سه بعدی بپردازیم، میتوانیم بگوییم که طراحی سه بعدی به ایجاد یک شی سه بعدی از ابتدا، اشاره دارد و با یک طرح یا مفهوم شروع میشود. در مقابل، مدل سازی سه بعدی ساخت و تنظیم دقیق یک مدل سه بعدی از روی یک مدل واقعی از پیش ساخته شده است.
اما به طور کلی این 2 اصطلاح ممکن است به جای یکدیگر هم استفاده شوند.
آشنایی با اسکن سه بعدی و اسکنر سه بعدی
حال که با مدلسازی سه بعدی کمی آشنا شدیم، میتوانیم به سراغ آشنایی با یکی از پر استفادهترین روشها و ابزارهای طراحی و مدل سازی سه بعدی، یعنی اسکن سه بعدی و اسکنر سه بعدی برویم.
اسکن سه بعدی چیست؟
اسکن سه بعدی فرآیندی برای تجزیه و تحلیل یک شی از دنیای واقعی و جمعآوری تمام دادههای مربوط به آن به منظور بازسازی شکل و ظاهر آن شیء به صورت دیجیتالی است.
آیا میدانید که طراحی سه بعدی میتواند راهی برای شروع یک پروژه پرینت سه بعدی باشد؟ در واقع، طراحی سه بعدی یک جسم و ساختن یک نمایش سه بعدی از یک شی را میتوان از ابتدا با استفاده از نرمافزارهای اسکن سه بعدی یا با استفاده از فرآیند مدل سازی سه بعدی ساخت.
به لطف فناوری اسکن سه بعدی، یک شی میتواند به یک مدل سهبعدی تبدیل شود، که میتواند به شما به عنوان مقدمهای برای مدل سازی سه بعدی پروژهایی که میخواهید توسعه دهید، کمک کند، این فناوری همچنین میتواند برای بازسازی، تجزیه و تحلیل یا شبیهسازی ایدهها مفید باشد.
اسکن سه بعدی چگونه انجام میشود؟
به طور کلی اسکن سه بعدی را میتوان با روشهای تماسی و غیر تماسی انجام داد. معمولا، هنگامی که ما در مورد طراحی سه بعدی بحث میکنیم، روشهای غیر تماسی آن مد نظر است.
اسکنرهای سه بعدی معمولاً با استفاده از لیزر، نور یا سنسورهای مخصوص برای تشخیص سطح یک جسم فیزیکی و اختصاص نقاط دیتا (داده) به محل آن سطح کار میکنند. این نقاط دیتا، سطح (یا سطوح) جسم را به صورت سه بعدی میپوشانند و به منظور بازآفرینی دیجیتالی شی و ساخت یک مدل سه بعدی از آن با دقت و جزئیات بالا جمع آوری و کامپایل میشوند.
انواع تکنولوژی های اسکن سه بعدی
روشهای مختلف زیادی برای اسکن سهبعدی و ایجاد نسخه دیجیتالی از یک شی واقعی وجود دارد، اما امروز با 3 مورد از اصلیترین روشهای اسکن سه بعدی آشنا خواهیم شد:
- اسکن سه بعدی لیزری
- اسکن سه بعدی فتوگرامتری
- اسکن سه بعدی نوری ساختاریافته
انتخاب تکنولوژی اسکن سه بعدی مناسب باید با توجه به پروژه شما یا زمینه آن صورت گیرد.
اسکن سه بعدی لیزری
طراحی سه بعدی لیزری مطمئناً رایجترین و پر استفادهترین روش اسکن سه بعدی است. نحوه کار اسکنرهای سه بعدی لیزری عبارت است از تصویربرداری دیجیتالی شکل جسم با استفاده از نور لیزر برای به دست آوردن نمایش دیجیتالی از شی واقعی.
این اسکنرهای سه بعدی قادر به اندازهگیری جزئیات بسیار ظریف و تصویرپردازی اجسام با اشکال بدون فرم به منظور تولید point cloud بسیار دقیق هستند. این تکنیک اسکن لیزری برای اندازهگیری و نظارت بر اجسام با طرحهای هندسی پیچیده عالی است.
اسکنر سه بعدی لیزر کمی شبیه دوربین است؛ فقط میتواند آنچه را که در میدان دید خود دارد را ثبت کند. با این فرآیند، یک نقطه یا پرتو لیزری بر روی یک جسم از دستگاه ساطع میشود و یک سنسور فاصله اسکنر تا سطح این جسم را اندازه میگیرد.
با پردازش این دادهها، میتوان آن را به یک مش مثلثی و سپس یک مدل CAD تبدیل کرد.
| مزایای اسکن سه بعدی لیزری | این تکنولوژی وضوح و دقت بالایی دارد. در این روش دستیابی به دقت در محدوده 0.1 میلی متر یا بهتر از آن نیز امکان پذیر است. |
| معایب یا محدودیت های اسکن سه بعدی لیزری | پرتوهای لیزر اسکن سه بعدی لیزری گاهی اوقات به سطوح براق و شفاف حساس هستند. |
اسکن سه بعدی فتوگرامتری
فتوگرامتری علم اندازهگیری از روی عکس است! این روش از اختلاف نظر به دست آمده بین چندین عکس که از دیدگاههای مختلف گرفته شده استفاده میکند. از فتوگرامتری میتوان برای ثبت میدانهای حرکتی پیچیده دو بعدی و سه بعدی استفاده کرد. این اسکنر با الهام از استریوسکوپی بینایی دوچشمی انسان کار میکند و برای به دست آوردن تمام اطلاعات اشیاء فیزیکی موجود استفاده میشود. در واقع، این فرآیند دادههای مربوط به شکل، حجم و عمق موضوعی را که میخواهید اسکن کنید، جمعآوری میکند.
اسکن سه بعدی فتوگرامتری روشی است که برای تبدیل چندین عکس به یک طراحی سه بعدی دقیق استفاده میشود. از طریق این روش ممکن است نتوانید دقیقترین نتیجه را بگیرید، اما با استفاده از نرم افزار فتوگرامتری به خوبی میتوانید به نتیجه رضایت بخشی برسید.
| مزایای اسکن سه بعدی فتوگرامتری | فتوگرامتری تصاویر گرفته شده از سوژههای بزرگ یا کوچک از سطح زمین یا هوا را با دقت بازسازی میکند. |
| معایب یا محدودیت ها | فتوگرامتری به قدرت محاسباتی قابل توجهی برای پردازش چندین تصویر و تلاقی پیکسلهای مرجع در هر کدام برای ایجاد دادههای سه بعدی نیاز دارد. این سیستم به وضوح تصویر حساس است و پردازش الگوریتمی میتواند زمانبر باشد. |
اسکن سه بعدی با نور ساختار یافته
با استفاده از اسکن سه بعدی با نور ساختار یافته، یکی از موقعیتهای دوربین که در روشهای اسکن قبلی استفاده میشد، در واقع با پروژکتوری جایگزین میشود که الگوهای مختلف نور را بر روی سطح یک جسم میتاباند. تغییراتی که اشیاء در این الگوهای نوری ساختار یافته ایجاد میکنند، ثبت شده و امکان ایجاد اسکن سه بعدی را فراهم میکند. فرآیند اسکن نور ساختار یافته در فناوریهای تشخیص چهره یا محیط استفاده میشود.
| مزایای اسکن سه بعدی با نور ساختار یافته | اسکن سه بعدی با نور ساختار یافته، وضوح و سرعت بالا را برای کاربران امکان پذیر میکند و برای اسکنهای بدن انسان استفاده میشود.
این تکنولوژی با نور ساختار یافته به دلیل نویز ناشی از الگوهای پرتوهای لیزری میتواند به دقت بالاتری نسبت به اسکن لیزری دست یابد. به طور کلی، اسکن نور ساختار یافته بهترین وضوح و دقت را ارائه میدهد. |
| معایب یا محدودیت ها | اسکن سه بعدی نور ساختار یافته به نور حساس است و ممکن است استفاده از آن در فضای باز دشوار باشد. |
کاربردهای اسکن سه بعدی چیست؟
1- کاربرد اسکن سه بعدی در پرینت سه بعدی
پرینت سه بعدی یکی از رایجترین حوزههایی است که مدلسازی و طراحی سه بعدی را در زندگی واقعی مورد استفاده قرار میدهد. پرینتهای سه بعدی با استفاده از نرمافزارهای قدرتمند (CAD (Computer-Aided Design مانند OnShape، OpenSCAD، Solid Edge و … ساخته میشوند.
اصول اولیه مدلسازی سهبعدی کموبیش یکسان باقی میماند، اما فرآیند آن با توجه به نوع فناوری پرینت سه بعدی و مواد مورد استفاده در آن میتواند متفاوت باشد. پرینت سه بعدی در مراقبتهای بهداشتی برای ساخت تجهیزات، در تولید برای ساخت نمونههای اولیه، در آموزش برای مدلهای یادگیری و بسیاری از بخشهای دیگر استفاده میشود.
بیشتر بخوانید: پرینت و پرینتر سه بعدی چیست؟
2-کاربرد اسکن سه بعدی در حوزه سرگرمی
مدل سازی سه بعدی امروزه به شدت در دنیای سرگرمی استفاده میشود، از فیلمهای انیمیشن گرفته تا سریال و حتی در جلوههای CGI برای فیلمهای غیر انیمیشن. دوران اوج انیمیشنهای دوبعدی گذشته است، اکنون حتی انیمیشنهای کلاسیک قدیمی نیز به سبک مدلسازیشده امروزی تغییر میکنند؛ چرا که برای بچهها و حتی بزرگسالان جذابینت بیشتری ایجاد میکنند.
اژدهایان بازی تاج و تخت شاید به یاد ماندنیترین افکتهای CGI هستند که از طریق مدلسازی سه بعدی ایجاد شدهاند. به طور کلی، اغلب نرمافزارهایی مانند SelfCAD یا Sculptris برای استفاده در این زمینه انتخاب میشوند.
3- استفاده از اسکن سه بعدی در صنعت معماری
معماری به مدلهایی برای تصویری از ساختمانها و نقشههای آنها قبل از ساخت نیاز دارد. استفاده از فناوری طراحی سه بعدی در این زمینه به صرفهجویی در هزینهها و همینطور کاهش نگرانیهای ایمنی بسیار زودتر از زمان ساخت واقعی کمک میکند. AutoCAD و ArchiCAD از نرمافزارهای محبوب برای طراحی سه بعدی در معماری هستند.
4-همراهی اسکن سه بعدی در طراحی مد
مدلسازی سه بعدی اغلب در طراحی مد و جنبههای مختلف آن برای درک پوشش، سبک و ظاهر یک طرح لباس خاص قبل از دوخت استفاده میشود.
این موارد، تنها تعداد محدودی از کاربردهای مدل سازی سه بعدی هستند. زمینههای بسیار دیگری همچون مهندسی، واقعیت افزوده و واقعیت مجازی، طراحی محصول و …. هستند که در آنها فناوری طراحی و مدل سازی سه بعدی نقش حیاتی ایفا میکند.
اسکن سه بعدی جزء لاینفک فرآیند پرینت سه بعدی است. طراحان، مهندسان و… از این فناوری به عنوان یک مرجع فضایی سه بعدی مفید در مسیر توسعه پیشرفتهای جدید سه بعدی استفاده میکنند. اسکن سه بعدی نقش فزایندهای را در زمینههای کنترل کیفیت، اسکن طرحهای مجسمه سازی شده با دست، اسکن فرمهای غیر هندسی بیولوژیکی از جمله بدن انسان و همچنین کاربردهای بی شمار دیگر ایفا خواهد کرد. در حال حاضر حتی دستگاههای دیجیتال قابل حمل مانند تلفنهای همراه و دوربینهای دیجیتال شروع به ارائه قابلیتهای اسکن به مصرف کنندگان کرده اند.
کاربردهای طراحی سه بعدی از آموزش، هنر و سرگرمی تا کاربردهای پزشکی و صنعتی را شامل میشود. صنعتی که بیش از همه از اسکن سه بعدی استفاده میکند، تولید و مهندسی است. در ادامه ما برخی از رایجترین کاربردهای اسکن سه بعدی را برایتان فهرست کردهایم.
5- استفاده از اسکن سه بعدی برای توسعه و طراحی محصول
اسکن سه بعدی امکان بهبود محصولات موجود را فراهم میکند و به مکانیکها و تکنسینها روش جدیدی را برای دیدن نحوه کار محصولات ارائه میکند. با دادههای بهدستآمده و بینشهایی که ارائه میکند، ممکن است به طور کامل یک محصول را بازسازی کنند تا کارآمدتر شود.
توسعه محصولات ارزشمند با کارایی برای تولیدکنندگان بسیار مهم است. طراحی چند تکرار به صورت دیجیتالی و سپس پیش نمایش عملکرد آنها در نرم افزار از بروز خطا و ناامیدی قبل از تولید محصول جلوگیری میکند. صرفه جویی در هزینه و زمان، 2 مورد از مزایای اسکن سه بعدی در توسعه و طراحی محصول است.
6- کاربرد اسکن سه بعدی در پرینت سه بعدی و تولید افزودنی
ساخت نمونههای اولیه یکی از اصلیترین موارد در تولید است. دادههای اندازهگیری سهبعدی از یک سیستم دقیق اسکن سه بعدی به دست میآیند و میتوانند مستقیما برای پرینت سهبعدی استفاده و به صرفهجویی در زمان صرف شده برای مدلسازی سه بعدی کمک کند.
تولید افزودنی و تولید کاهشی دو نوع اصلی تولید هستند. تولید افزودنی به این معنی است که لایهها و قطعات، لایه به لایه روی هم قرار گرفته و محصول نهایی را میسازند، تولید کاهشی زمانی است که لایهها برداشته یا جدا شده تا محصول نهایی نمایان شود. تولید افزودنی برای محصولات کوچکتر مفید است و تولید تفریقی انتخاب خوبی برای قطعات بزرگ است. اسکن سه بعدی در هر دوی این فرآیندها مفید است.
7- اسکن سه بعدی برای مهندسی معکوس
از آنجایی که اسکنرهای سهبعدی دیتاهای مربوط به شکل یک آیتم را جمعآوری میکنند تا یک مدل سهبعدی CAD برای اهداف بازتولید ایجاد کنند، مهندسی معکوس سریع و دقیق را ممکن میسازد. در بیشتر موارد، قطعات قدیمی که چندین دهه پیش تولید شدهاند، فقط در نقشههای دوبعدی توصیف میشوند، نه در 3D CAD. اسکن سه بعدی با جمع آوری ابعاد این قطعات قدیمی، این مشکل را برطرف میکند و در نتیجه نمایش دیجیتالی سه بعدی دقیقی ایجاد میکند. سپس میتوانید این فایل را برای ایجاد یک مدل CAD ظاهر کنید.
هرچه از فناوری اسکن سه بعدی دقیق تر و با وضوح بالا استفاده کنید، زمان کمتری برای تولید CAD صرف میشود. سپس میتوان از آن مدل برای توسعه قالبها و ابزارهای جدید استفاده کرد و به سازنده اجازه میدهد تا قطعات جدید با مشخصات ابعادی مشابه نمونه اصلی یا بهبود یافته تولید کند. دادههای اسکن سهبعدی با کیفیت بالا به حذف حدسها و گمانها در فرآیند مهندسی معکوس کمک میکند و به طور کلی به کارآمدتر شدن آن میکند.
8- استفاده از اسکن سه بعدی برای کنترل کیفیت
برای فرآیندهای کنترل کیفیت، اسکن سه بعدی استاندارد طلایی جدید برای بهبود محصولات، کاهش ضایعات، کاهش هزینهها و کسب مزیت رقابتی است. با استفاده از آخرین فناوری اسکن سه بعدی، تولیدکنندگان به دادههای دقیقتر از همیشه دسترسی دارند و این اطلاعات فرآیندهای تولید را به روشهای مختلف ساده میکند. با شناسایی زودتر قطعات مشکل ساز، تولیدکنندگان میتوانند در زمان و هزینه صرفه جویی کنند.
اسکنر سه بعدی چیست و چگونه کار میکند؟
اسکنرهای سه بعدی با فناوری پیشرفته و نرم افزارهای تخصصی کار میکنند تا ابزاری را ایجاد کنند که نتایج شگفتآوری را ارائه دهد. برای کسانی که هنوز با ابزارهای مکانیکی و تکنولوژی ماشینهای اندازهگیری مختصات سنتی (CMM) کار میکنند، اسکنرهای سهبعدی بهعنوان دروازهای آسان برای تولید و استراتژیهای مهندسی پیشرفته عمل میکنند.
یک اسکنر سه بعدی با دریافت دادهها از سطح یک جسم فیزیکی برای توصیف شکل آن در قالبی دقیق، دیجیتال و یک مدل سه بعدی کار میکند. برخلاف دادههای اندازهگیری از یک CMM، دادههای اسکن سهبعدی با کیفیت بالا برای چیزی بیش از بازرسی و تحلیل ابعادی استفاده میشوند. دادههای اندازهگیری حاصل، تجزیه و تحلیل و بازرسی دیجیتالی سریعتر و در دسترستری را از طریق یک گزارش تصویری و عمیق امکانپذیر میسازد. اسکنرهای سه بعدی همچنین برای تکثیر قطعات در مهندسی معکوس، اطمینان از تناسب، شکل و عملکرد اجزا از راه دور، اعتبارسنجی مدلهای سه بعدی CAD قطعات چاپشده سهبعدی و باز کردن راهبردهای دیجیتالی بیشتر، کاربرد دارند.
انواع اسکنرهای سه بعدی
دسته بندی اسکنرهای سه بعدی بر اساس برد آنها
یکی از عوامل مهم در انتخاب اسکنرهای سه بعدی، توجه به فاصله و اندازه آن جسم یا سطح مورد نظر است. به طور کلی با توجه به این دو فاکتور مهم، اسکنرهای سه بعدی به دو دسته کلی دور برد و کوتاه برد تقسیم میشوند.
اسکن سه بعدی دور برد و اسکن سه بعدی کوتاه برد چه تفاوتی دارند؟
اسکنرهای لیزری سه بعدی دوربرد، هندسه فضاها یا اشیاء بزرگ مانند یک ساختمان را در یک اسکن ثبت میکنند، که سپس با اسکنهای متعدد به عنوان یک point cloud ترکیب میشود تا یک دوقلوی دیجیتالی از محیط، شی یا ساختار ایجاد شود. به طور کلی، زمانی که سوژه بیش از یک متر از اسکنر فاصله داشته باشد، یک اسکنر سه بعدی دوربرد ضروری است. صنایعی از جمله هوافضا، تولید برق، معماری، مهندسی عمران و ساخت و ساز از این دادههای اسکن سه بعدی برای اهداف مختلف استفاده میکنند.
اسکنرهای سه بعدی کوتاه برد زمانی مفید هستند که یک شی در فاصله یک متری اسکنر باشد. این اسکنرها شامل تماسی و غیر تماسی هستند. به طور معمول، یک اسکنر سهبعدی با برد کوتاه برای دیجیتالی کردن اشیاء در اندازه های مختلف از یک دنده کوچک تا یک هواپیما با اندازه کامل خوب است. بنابراین، در کاربردهای ساخت و مهندسی مانند بازرسی ابعادی، مهندسی معکوس، نمونه سازی سریع، تجزیه و تحلیل CFD/FEA و موارد دیگر محبوبیت دارد.
از مواردی که باید به آن توجه داشت این است که اسکنرهای دوربرد اغلب برای استفاده در بردهای کوتاهتر مناسب نیستند و بالعکس. این بدان معنا نیست که نمیتوانید اشیاء کوچکتر را با اسکنرهای دوربرد و اجسام بزرگتر را با اسکنرهای برد کوتاه اسکن کنید؛ اما این روش ممکن است سخت و ناکارآمد باشد. اسکنرهای دوربرد معمولاً فاصله کانونی بین چند متر تا صدها یا هزاران متر دارند، در حالی که برد کوتاه در محدوده کانونی کمتر از چند متر است.
انواع اسکنرهای سه بعدی بر اساس تکنولوژی به کار رفته در آنها
انواع مختلفی از اسکنرهای سه بعدی موجود است، از CMM های قابل حمل گرفته تا اسکنرهای لیزری و اسکنرهای سه بعدی نور ساختاری آبی و سفید. در ادامه، ما تعدادی از انواع مختلف اسکنرهای سه بعدی موجود را برایتان فهرست کردهایم:
اپلیکیشنهای اسکن سه بعدی برای موبایل و گوشیهای هوشمند
پیشرفت در فناوری گوشیهای هوشمند اکنون به شما امکان میدهد از برنامههای تلفن همراه به عنوان یک اسکنر سه بعدی استفاده کنید. این روش میتواند برای برخی از پروژههای سرگرمی نتیجه خوبی داشته باشد؛ اما باید توجه داشته باشید که کیفیت و دقت مورد نیاز برای اجرای مدل سازی سه بعدی در سطح حرفهای را ارائه نمیدهد.
به عنوان یکی از بهترین اپلیکیشنهای اسکن سه بعدی برای گوشیهای آیفون (IOS)، میتوان از برنامه LIDAR 3DScanner Pro نام برد. در رتبه های بعدی اپلیکیشن های اسکن سه بعدی گوشی میتوان به نرم افزارهای sharp3d, MagiScan، Widar، Kiri Engine و… اشاره کرد که همگی این نرمافزارها هم برای گوشیهای اندروید و هم برای گوشیهای آیفون قابل استفادهاند.
اسکنرهای سه بعدی LIDAR (فناوری رادار)
اسکنرهای سه بعدی LIDAR (مخفف laser imaging, detection and ranging یا تصویربرداری، تشخیص و محدوده گذاری لیزری) از رادار لیزری برای تشخیص جزئیات روی اجسام کوچک استفاده میکنند که در نتیجه تصاویر سه بعدی با وضوح بالا ایجاد میشود. یک اسکنر سه بعدی LIDAR به جای اندازهگیری زاویه پرتو لیزر تغییر شکلیافته، اندازهگیری میکند که پرتو لیزر چقدر طول میکشد تا از به یک جسم برخورد کند و برگردد. LIDAR همچنین کاربردهای مهمی در نقشه برداری، جغرافیا و جنگلداری دارد.
اسکنرهای سه بعدی لیزری (دستی، بازویی و نور ساختاریافته)
اسکنرهای سه بعدی لیزری یک انتخاب محبوب برای اسکن سه بعدی هستند. این اسکنرها که به عنوان یک اسکنر دستی یا یکی از بخش های جانبی CMMها موجود هستند، میتوانند به سرعت دادههای سطحی را جمعآوری کنند، اما برای پروژههایی که به دقت بالایی نیاز دارند، ایدهآل نیستند زیرا دادههایی که جمعآوری میکنند اغلب نویز دارند.
اسکنرهای سه بعدی مبتنی بر پالس لیزری
نام دیگری که ممکن است برای این فناوری بشناسید اسکن زمان پرواز (time-of-flight scanning) است. این روش از این جهت متفاوت است که از اصل مثلث بندی استفاده نمی کند. در عوض، از سرعت نور و حسگرها برای اندازه گیری هندسه سطح استفاده می کند. لیزر میلیون ها پالس را به سطح جسم می فرستد که سپس این پالس ها به حسگر منعکس می شود. زمانبندی پالسها از لیزر به حسگر، جمعآوری دادههای سطحی را در این نوع اسکن امکانپذیر میسازد. یک آینه، سخت افزار لیزر و حسگر را می چرخاند که ای کار به نرم افزار اجازه می دهد تا در 360 درجه داده جمع آوری کند.
چگونه بهترین فناوری اسکن سه بعدی را برای پروژه خود انتخاب کنیم؟
بهترین فناوری اسکن سه بعدی چیست؟ انتخاب بهترین فناوری اسکن سه بعدی برای پروژهی شما مستلزم ارزیابی جنبه های گوناگون از اسکنر و پروژه شما است. برخی از اسکنرهای سه بعدی ممکن است برای برخی از کاربردها بهترین کارکرد را داشته باشند، اما برای پروژههای دیگر کارایی مناسبی نداشته باشند. برای یادگیری نحوه انتخاب بهترین فناوری اسکن سه بعدی برای پروژه خود، موارد زیر را در نظر بگیرید:
1- در نظر گرفتن بودجه
در حالی که برخی از اسکنرهای سه بعدی ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند، دقت بالاتری ارائه میدهند و کیفیت دادههای بالاتری را جمعآوری میکنند. اگر بخش پیچیدهای را اسکن میکنید یا با تلورانسهای سخت کار میکنید، دقت بالاتر ارزش هزینه اضافی را دارد. اسکنرهای سه بعدی دقیقی که هزینه بیشتری دارند همچنین دارای سختافزار قویتر، اپتیک با کیفیت بالا، قابلیتهای نرم افزاری قویتر هستند و ممکن است شامل رایانه شخصی نیز باشند. اگر پروژه شما یک پروژه سرگرمی است، دقت این اسکنرهای سه بعدی ممکن است بیشتر از آنچه شما نیاز دارید باشد.
2-مشخص کردن تلرانس قابل قبول برای پروژه
اگر با برنامههایی با شرایط تحمل سخت کار میکنید، داشتن توانایی بررسی اینکه آیا قطعه شما در تلرانس موردنظرتان است یا خارج از آن ضروری است، بنابراین مطمئن شوید که یک اسکنر سه بعدی را انتخاب میکنید که بتواند تلرانس مورد نیاز شما را برآورده کند.
3-زمان
اسکنرهای سه بعدی با کیفیت پایین نسبت به یک اسکنر سه بعدی با کیفیت بالا به زمان بیشتری برای جمعآوری همان مقدار داده نیاز دارند که این میتواند باعث کاهش سرعت تولید شود.
4-محیط انجام اسکن سه بعدی
هنگام انتخاب بهترین اسکنر سه بعدی، باید در نظر بگیرید که اسکن سه بعدی در کجا باید انجام شود و چه چیزی در محیط مورد نیاز است. برای مثال، اگر به یک راه حل خودکار نیاز دارید، نسبت به زمانی که قطعه کوچکی را با یک اسکنر سه بعدی دستی اسکن میکنید، به فضای بیشتری نیاز خواهید داشت. همچنین، در نظر بگیرید که آیا به جابجایی اسکنر نیازی دارید؟ در این صورت لازم است یک اسکنر قابل حمل را انتخاب کنید.
همچنین اگر لازم است اسکنر را در فضای باز یا در محیط های داخلی، صنعتی یا هر جای دیگری که ممکن است نور فضا متفاوت باشد، باید این جنبهها را نیز در نظر بگیرید.
بدون دیدگاه