Промышленные измерения традиционно опирались на 2D-методы, однако последние достижения в области технологий привели к внедрению методов трехмерных измерений, открывающих новые возможности для прецизионных измерений (с точностью от 0,01 мм) в различных отраслях промышленности.
Технологии 3D-измерений стали ключевыми в обеспечении качества, эффективности и инноваций в производственных и инженерных процессах. Они позволяют проводить детальные и точные измерения, что приводит к повышению качества продукции и снижению производственных ошибок.
В этой статье представлен обзор этих технологий, от лежащих в их основе принципов до их разнообразных применений и преимуществ.
Основы 3D-измерительных технологий
В основе технологий 3D-измерений лежат принципы, основанные на передовых методах зондирования, сбора данных и математического моделирования. Для получения сложной трехмерной геометрии объектов используются различные методы, такие как:
- лазерное сканирование;
- структурированная световая проекция;
- фотограмметрия.
Затем эти данные тщательно анализируются для построения высокодетализированных и точных 3D-моделей.
Виды современных технологий трехмерных измерений
Лазерное 3D-сканирование
Лазерное 3D-сканирование основано на излучении лазерных лучей на поверхность объекта. Эти лазеры отражаются от объекта и улавливаются датчиками, измеряющими время, необходимое для возвращения лазерных лучей.
Данные используются для вычисления точных 3D-координат точек на поверхности объекта, что в конечном итоге приводит к созданию подробной 3D-модели.
Лазерное сканирование обеспечивает исключительную точность, что делает его идеальным для задач, требующих высокой точности. Однако при сканировании отражающих или прозрачных материалов у него могут быть ограничения, а сканирование больших или сложных объектов может отнимать много времени.
Примеры использования лазерного оборудования для 3D-сканирования
- Аэрокосмическое производство
Лазерное сканирование используется для измерения сложных компонентов самолетов, обеспечивая соответствие строгим стандартам качества. - Сохранение археологических памятников
Лазерное сканирование используется для создания точных 3D-моделей древних артефактов и археологических объектов для сохранения и исследований.
На данный момент лазерное сканирование имеет широкий спектр применения в различных отраслях.
Структурированное световое сканирование
Оптические системы проецируют сетку или узор света на поверхность объекта. Камеры фиксируют деформацию этого узора, которая затем используется для расчета трехмерной формы объекта. Этот метод очень эффективен для обработки сложных деталей.
Оптическое сканирование отлично подходит для таких применений, как контроль качества, где необходимо оценить сложную геометрию деталей. Он также используется в реверс-инжиниринге для воспроизведения сложных форм.
Фотограмметрия
Фотограмметрия основана на получении нескольких 2D-изображений объекта под разными углами. Затем передовое программное обеспечение анализирует изображения для триангуляции трехмерных координат различных точек на поверхности объекта.
Фотограмметрия особенно полезна в тех случаях, когда необходимо бесконтактное измерение. Он обеспечивает высокую точность, но для достижения точных результатов могут потребоваться особые условия освещения и откалиброванные камеры.
Современные промышленные технологии 3D-измерений предлагают множество преимуществ, включая повышенную точность и повторяемость, значительную экономию времени и средств, а также расширенные возможности визуализации и анализа данных. Эти преимущества способствуют их широкому внедрению в различных отраслях промышленности, гарантируя, что точность остается на переднем крае промышленных процессов в эпоху цифровых технологий.
Мы в компании 3D Control применяем все перечисленные технологии для оказания услуг по 3D-измерениям для предприятий в России и странах СНГ, а также внедряем 3D-технологии на производстве, обучаем сотрудников, оказываем техническую поддержку и обслуживание 3D-систем.