Laser-3D-Scannen - Erstellen eines digitalen Modells eines physischen Körpers mithilfe eines Laserstrahls. Die Technologie ist berührungslos, arbeitet auf kurze und große Entfernungen und schließt Schäden an Objekten während des Scannens aus. Das Funktionsprinzip von 3D-Laserscannern: Ein gerichteter Laserstrahl wird von der Oberfläche des Objekts reflektiert und bildet eine Punktwolke. Jeder Punkt hat seine eigenen Koordinaten im Raum. Die Software erkennt sie und erstellt anhand dieser Daten ein fertiges digitales 3D-Modell.
Aus der Überprüfung erfahren Sie, wo das Laserscannen verwendet wird und welche Geräte zur Lösung der damit verbundenen Aufgaben verwendet werden.
Zweck von Laserscannern
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Im Vergleich zu herkömmlichen Messmethoden haben Laserscanner einen wichtigen Vorteil: Sie können Objekte mit komplexen Oberflächen digitalisieren und an Orten arbeiten, die für Menschen schwer zugänglich sind. Die Hauptanwendungsbereiche der Geräte sind die eingehende und ausgehende Qualitätskontrolle in der Produktion, die Inspektion von Betriebsgeräten zur Verhinderung und Beseitigung von Fehlern, das Reverse Engineering und andere Bereiche.
Bau, Rekonstruktion und Reparatur von Anlagen
Quelle: ellisdon.com
Während der Vorbereitung des Bauprojekts müssen die Merkmale des Standorts und die Kosten der anstehenden Arbeiten bewertet werden. Mit Hilfe von 3D-Laserscannern wird ein Landschaftsmodell erstellt, auf dessen Grundlage weitere Arbeiten durchgeführt werden. Während des Bauprozesses ist eine Zwischenkontrolle der Geometrie zukünftiger Gebäude erforderlich: Wände, Ecken, Öffnungen usw. Das Laserscannen bewältigt diese Aufgabe genauer und schneller als die üblichen Messtechniken.
Grundlage für die externe oder interne Rekonstruktion ist häufig ein genaues digitales Modell, auf dessen Grundlage Änderungen und Ergänzungen des aktuellen Innen- oder Außenbereichs geplant sind. Laserscanner sind auch in diesem Bereich unersetzlich.
Straßennetze und Verkehr
Quelle: autodesk.com Das
Laserscannen wird zu einem integralen Bestandteil der Planung und Schaffung von städtischen und vorstädtischen Straßennetzwerken, Tunneln, Fußgängerzonen, Eisenbahnen und Häfen. Die Technologie wird verwendet, um den aktuellen Zustand von Beschichtungen zu bewerten, die Kosten für Reparaturarbeiten zu planen und zu schätzen, um Modelle für langfristige Strukturen, beispielsweise Brücken, zu erhalten. Die Ausrüstung wird für die Konstruktion, Herstellung, Reparatur und Abstimmung von Autos, Luftfahrzeugen und Schiffen verwendet.
Versorgungseinrichtungen
Quelle: 3dscanner.es
Mit Hilfe von 3D-Laserscannern ist es möglich, technische Kommunikation schnell zu digitalisieren und zu dokumentieren. Das Scannen spart erheblich Zeit bei Wartung und Rekonstruktion. Die Geräte arbeiten aus der Ferne und minimieren das Risiko von Personen bei Arbeiten unter widrigen Bedingungen und in schwer zugänglichen Bereichen.
Ölförderanlagen
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Ölproduzierende Komplexe im Wasser erfordern eine ständige Überwachung der Arbeitsprozesse. Objekte sind regelmäßig ungünstigen und veränderlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt: Winde unterschiedlicher Stärke und Richtung, Strömungen, Temperaturänderungen usw. Das 3D-Laserscannen wird zu einem integralen Bestandteil der Inspektion von Ölförderanlagen. Mit dem Gerät können Sie Verformungen und andere Schäden schnell erkennen und aufzeichnen, den Verschleiß überwachen, die Bedingungen für die geplante Wartung berechnen und Unfälle vermeiden.
Forensische Untersuchung
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3D-Laserscanning ersetzt Fotos und manuelle Messungen in Untersuchungsprozessen und forensischen medizinischen Untersuchungen. Die Geräte erstellen dreidimensionale Modelle von Unfallstellen mit präziser Festlegung der Position von Objekten und der Abstände zwischen ihnen. Die Daten werden im Rahmen von Vorverfahren und Gerichtsverfahren verwendet.
Andere Anwendungen
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3D-Laserscanner erleichtern und optimieren Arbeitsabläufe in den folgenden Bereichen:
- In Kartographie und Geodäsie - beim Erstellen von Gebietsplänen, Karten, Geoinformationssystemen (GIS).
- In der Archäologie - bei der Restaurierung und Erhaltung antiker Artefakte.
- In der Paläontologie fehlende Teile von Skeletten zu erstellen, die bei Ausgrabungen gefunden wurden.
- In der Medizin, einschließlich plastischer Chirurgie und Zahnmedizin.
Übersicht der Modelle und Hersteller
FARO Fokus
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FARO ist einer der beliebtesten Hersteller von Laserscannern. Die neue S-Serie der Focus3D-Reihe unterscheidet sich von anderen Scannern durch Leichtigkeit und Kompaktheit sowie durch die Fähigkeit, bei hellem Sonnenlicht zu arbeiten und über GPS mit dem Standort in Kontakt zu bleiben.
Der FOCUS 3D S 150- Scanner arbeitet in einer Entfernung von bis zu 150 Metern mit einer Genauigkeit in einer maximalen Entfernung von ± 2000 Mikrometern. Das Gerät wird in Design, Architektur und Konstruktion zum Digitalisieren von Geräten und anderen Objekten verwendet.
Weitere Informationen zu diesem Modell finden Sie auf der Website .
Quelle: youtube.com
Focus3D S 350 scannt mit der gleichen Genauigkeit wie das vorherige Gerät. Die Entfernung zum gemessenen Objekt wird jedoch auf 0,35 km erhöht. Das Gerät ist für den Außenbereich konzipiert.
Quelle: kkgeosystem.blogspot.com
SHINING 3D
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FreeScan ist eine Linie des renommierten chinesischen Herstellers von digitalen SHINING 3D-Geräten. Hierbei handelt es sich um universelle 3D-Laser-Handscanner FreeScan X5 ( X5 + ), FreeScan X7 ( X7 + ) mit einem Gewicht von bis zu 1 kg und hervorragenden professionellen Eigenschaften.
Grundparameter:
Technische Daten
Creaform
Quelle: foundry-planet.com Die
SCAN 3D- Produktreihe von Creaform zeichnet sich durch qualitativ hochwertiges Scannen bei gleichzeitig einfacher Bedienung aus. Tragbare Laserscanner HandySCAN 3D und MetraSCAN 3D verfügen über eine intuitive Benutzeroberfläche, erfordern keine besonderen Fähigkeiten und komplexe Benutzerschulungen.
Geräteeigenschaften:
ScanTech
Handheld-Reichweite
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Die HandHeld Prince-Serie verwendet blaue und rote Laserstrahlen, um große und kleine Objekte mit hoher Präzision zu scannen. Die Scanner können bei hellem Sonnenlicht oder schlechten Lichtverhältnissen betrieben werden. Aufgrund seiner kompakten Größe, hohen Geschwindigkeit und Detailgenauigkeit wird das Gerät häufig für Reverse Engineering, Qualitätsprüfung, Digitalisierung von Museen, archäologischen und anderen Objekten eingesetzt.
Hauptmerkmale:
Verbundserie
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Zusätzlich zum Dual-Scan- Modus ist der KSCAN20 mit einem Photogrammetriesystem ausgestattet, dank dessen der Arbeitsbereich des Geräts 2,5 m × 3 m mit einer Genauigkeit von 35 μm / m beträgt.
Blaue und rote Laser ermöglichen Hochgeschwindigkeitsabtastungen von bis zu 650.000 Messungen pro Sekunde mit einer Auflösung von 0,01 mm.
Hauptmerkmale:
Anwendungsbereiche von 3D-Laserscannern
Reduzierung der finanziellen und zeitlichen Kosten beim Bau mit FARO Focus
Quelle: autodesk.com
Investitionen Die Gilbane Construction Company aus den USA in die Akquisition des Laserscanners FARO Focus-S 350, die Software und die Schulung der Mitarbeiter belief sich auf 60.000 USD. Auf den ersten Blick scheint der Betrag für kleine Unternehmen zu hoch. Nach den Berechnungen kam das Management des Unternehmens jedoch zu dem Schluss, dass sich die Investition in kürzester Zeit auszahlt.
Laut John Tocchi Jr., Direktor für 3D-Design bei Gilbane, begann das Unternehmen nach Einführung einer neuen teuren Technologie, Geräte auch in Bereichen einzusetzen, in denen dies ursprünglich nicht geplant war. Fachleuten gelang es, in einer Arbeitsstunde mit Focus-S 350 und Autodesk Revit 30.000 US-Dollar einzusparen.
Quelle: autodesk.com Die
digitale Modellierung von Rohrleitungen und anderen Systemen beseitigte Fehler bei physischen Installationen, die Wochen dauern konnten. Der Einsatz von FARO Focus bei der Montage von Sanitär-, elektrischen und mechanischen Anlagen trug zur Kostenoptimierung in allen Arbeitsphasen bei
Fall "Modernisierung des Gebäudes der Universität von Miami"
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Zum Zeitpunkt des Arbeitsbeginns verfügten die Architekten über die vor 85 Jahren angefertigten Zeichnungen und etwas mehr als 4,5 Tausend Quadratmeter des alten Gebäudes. Mit einem 3D-Laserscanner digitalisierten die Spezialisten von Gilbane den Schulungsraum an einem Arbeitstag. Die Modernisierung der tragenden Strukturen sowie der Hauptversorgungsunternehmen Sanitär, Elektrik und Lüftung basierte auf den Daten des Scans.
Qualitätsprüfung mit ScanTech
Quelle: 3d-scantech.com
Der Vorteil der Metallstempeltechnologie vor dem Schmieden und Gießen liegt im geringeren Gewicht und der geringeren Dicke der erhaltenen Teile. Die Verwendung von Formen bietet eine hohe Genauigkeit und maximale Übereinstimmung der erhaltenen Teile mit den angegebenen Eigenschaften, schließt jedoch Abweichungen und Verformungen nicht vollständig aus. Dies kann wiederum zu Schwierigkeiten bei der Montage der fertigen Produkte und zu einer Abnahme der Produktqualität führen. Daher ist eine ständige Qualitätsprüfung ein notwendiger Bestandteil der Produktion.
Nachdem die ScanTech-Spezialisten die Aufgaben des Herstellers verstanden hatten, schlugen sie vor, die Qualität der Stanzteile mit einem PRINCE-Laserscanner zu überprüfen. Durch die Möglichkeit, zwischen blauem und rotem Lasermodus zu wechseln, konnte das Gerät die Funktionalität herkömmlicher tragbarer und messtechnischer 3D-Scanner kombinieren. Die Betriebsart mit einem aktiven roten Laserstrahl sorgt für eine schnelle Digitalisierung von Objekten. Schalten Sie bei erhöhten Anforderungen an Genauigkeit und Detailgenauigkeit den blauen Laserstrahlmodus ein.
Das Foto zeigt die Arbeitsschritte:
1. Installation der Marker - dauert etwa zwei Minuten.
Quelle: 3d-scantech.com
2. Digitalisieren eines Teils - dauert etwa drei Minuten.
Quelle: 3d-scantech.com
Quelle: 3d-scantech.com
3. Erkennung von Abweichungen - dauert 3 Minuten.
Quelle: 3d-scantech.com Das
digitale Modell zeigt Parameter und Abweichungen und ermöglicht es Ihnen, Fehler in der Entwurfsphase zu korrigieren. Der Fall zeigt deutlich, dass der Prozess ein Minimum an Zeit und Mühe erfordert.
Verwendung von FARO 3D-Scannern auf der Welttournee von Justin Timberlake
Quelle: disguise.one
Die Kulisse für Timberlakes "Man of the Woods" -Programm sind die natürlichen Landschaften, die auf der Bühne "zum Leben erweckt" werden. Zunächst digitalisierte das ScanLAB-Team eine Reihe von Waldgebieten im US-Bundesstaat Oregon. Laserprojektoren richteten dann Bilder über das Auditorium und die Bühne und malten auf durchscheinenden Leinwänden, die in der Luft schwebten, einen atemberaubenden Blick auf die Landschaft von Portland.
Quelle: faro.com
Zwei Faro Focus X 330 -Laserscanner mit Faro Scene 6.2-Software wurden zur Vorbereitung visueller Effekte verwendet . Insgesamt wurden 40 digitale Kopien und 1 Arbeitstag im Konzertsaal benötigt.
Quelle: www.esa.int
Angesichts der begrenzten Vorbereitungszeit, der großen Oberflächenflächen für die Anzeige von Bildern und des Bedarfs an hochauflösenden Bildern war es ohne die ausgewählte Technologie unmöglich, in kurzer Zeit visuelle Effekte zu erzielen.
Empfehlungen für die Auswahl von 3D-Laserscannern
In der Überprüfung haben wir Ihnen die Ausrüstung von Marktführern mit einem ausgezeichneten Ruf vorgestellt. Alle beschriebenen Geräte weisen eine hohe Leistung auf. Wir empfehlen daher, diese Geräte für den Einsatz in verschiedenen Bereichen zu beachten :
FARO Focus: Focus3D S350 , Focus 3D S150 .
Creaform: MetraSCAN 350 ( 350 Elite ), MetraSCAN 750 ( 750 Elite ), HandySCAN Black ( Black Elite ).
SHINING 3D: FreeScan X5 ( X5 + ), FreeScan X7 ( X7 + ).
ScanTech: KSCAN20 ,PRINCE 775 , PRINCE 335 .
Ergebnis
Quelle: 3d-scantech.com Diese
Beispiele zeigen deutlich, dass der Einsatz von 3D-Laserscanning die Arbeitsabläufe in vielen Bereichen optimiert. Das Aufgabenangebot mit 3D-Laserscannern wird ständig erweitert.
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