Трёхмерное сканирование приобретает всё большую популярность при проектировании металлоконструкций под оборудование в стеснённых условиях производства. Будущая модель строится с помощью облака точек, получаемых с помощью 3D-лазерного сканера. Затем с помощью компьютерной программы на неё накладывается спроектированная конструкция под оборудование.
С помощью такого метода получается трёхмерная цифровая копия объекта. Сканирование выполняется непосредственно на производственной площадке заказчика, не прерывая технологический процесс производства.
В качестве объектов сканирования могут выступать отдельные цеха, производственные участки, грузоподъёмное оборудование. При этом на будущей модели отражается расположение всех действующих коммуникаций, конструкций, ограждений. Прогрессивные технологии позволяют воссоздать цифровую копию завода площадью 1 га.
В процессе сканирования объектов и создания трёхмерной модели используются приборы Faro Focus S120 и DAVID SLS-2. Выбор конкретного типа зависит от объёма и габаритов объекта сканирования.
Принцип работы лазерного сканера сравним с действием радара. Лазерный луч высокой частоты излучается прибором, достигает препятствия-объекта и возвращается в приёмник сигнала. Прибор анализирует время отражения и рассчитывает расстояние до объекта. Таким образом создаётся облако точек, с помощью которого получается будущая объёмная модель.
Работа SLS-сканеров основана на технологии структурированного света. Проектор проецирует специальную сетку на предмет, а специальная камера фиксирует, как эта сетка искажается на формах. Сканирование структурированным светом – отлаженная и надёжная технология, позволяющая воссоздать геометрию объекта в трёхмерном пространстве.
Процесс сканирования
Группа специалистов-инженеров прибывает на объект заказчика и производит установку сканеров в определённых точках. Если необходима чёткая привязка к местности, то установка сканеров выполняется по координатам.
Далее:
- производится калибровка сканера для определения горизонтальной плоскости;
- измеряются расстояния до поверхностей исследуемых объектов в автоматическом режиме;
- сканер переносится на следующую точку.
Процедуры повторяются и выполняются до тех пор, пока не будет исследована вся производственная площадь. Затем данные со сканеров переносятся в компьютер, анализируются, выполняется «склейка» отдельных фрагментов для получения полного 3D-изображения.
Особенности сканера Faro Focus 3D S120
Лазерный сканер Faro Focus 3D S120 имеет диапазон измерений до 120 м. Он позволяет выполнять трёхмерное документирование зданий, объектов, оборудования, проводить архитектурные обмеры и контролировать степень деформации конструкции под воздействием внешней нагрузки.
Краткие технические данные:
- диапазон измеряемых расстояний: 0,6 – 120 м;
- угол обзора по горизонтали: 360 градусов;
- угол обзора вертикали: 305 градусов;
- погрешность измерения на расстоянии 25 метров: +/-2 мм;
- вес прибора: 5 кг;
- время работы от аккумулятора: 5 часов;
- скорость измерения: 976 000 точек в секунду.
Стоимость подержанного прибора составляет от 1 700 000 рублей в зависимости от технического состояния. Сканер выпускается в комплекте с профессиональным штативом и эталонными сферами.
Практическое применение
3D-сканирование распространено не только в промышленном секторе, но и в архитектуре. С помощью высокоточного оборудования выполняются фасадные съёмки, инжиниринг с построением трёхмерных моделей, архитектурные обмеры как изнутри, так и снаружи помещений. Объёмное сканирование незаменимо при выполнении строительных работ. Сканеры дают возможность контролировать состояние объекта как на этапе строительства, так и при его последующей эксплуатации.
С помощью 3D-сканеров нами выполнялось обследование флотационного отделения Быстринского горно-обогатительного комбината, театра «Балтийский дом» в Санкт-Петербурге, исследовались криволинейные элементы аттракционов в парках развлечений.
Смотрите наше видео о результатах работы технологией 3D сканирования.
