LEITFADEN/101
Veröffentlicht am Mai. 12. 2023
4 Faktoren, die die Effizienz von 3D-Scans beeinflussen
Die Effizienz des 3D-Scannens ist ein wichtiges Element, das bei der Auswahl eines 3D-Scanners zu berücksichtigen ist. Sie bestimmt, wie schnell Sie verschiedene Objekte in 3D scannen können.
Was bedeutet Effizienz beim 3D-Scannen?
Die Effizienz des 3D-Scannens ist ein wichtiges Element, das bei der Auswahl eines 3D-Scanners zu berücksichtigen ist. Sie bestimmt, wie schnell Sie verschiedene Objekte in 3D scannen können. Mehrere Faktoren beeinflussen die 3D-Scaneffizienz:
- Punktabstand
- Bildrate (FPS)
- Sichtfeld (FOV)
- Objektgröße
Faktoren, die die Effizienz des 3D-Scannens beeinflussen
2.1 Punktabstand
Der Punktabstand bezieht sich auf den Abstand zwischen den beiden nächstgelegenen 3D-Punkten. Je kleiner der Abstand ist, desto feiner ist die Detailgenauigkeit der Scandaten. Je kleiner der Punktabstand ist, desto länger dauert es jedoch, bis der Scanvorgang abgeschlossen ist.
Beim 3D-Scannen wird dieses Konzept oft mit dem Begriff "Auflösung" gleichgesetzt.
Der Punktabstand bezieht sich auf den Abstand zwischen zwei 3D-Punkten.
Bevor Sie ein Objekt scannen, wählen Sie einen geeigneten Punktabstand (Auflösung), der Ihren Anforderungen entspricht.
Auswahl des Punktabstands in der FreeScan-Software
2.2 Bildfrequenz (FPS)
Die Bildrate ist die Frequenz, mit der Bitmap-Bilder kontinuierlich auf dem Bildschirm erscheinen, gemessen in Einheiten von Bildern. Daher gibt die Angabe "Bilder pro Sekunde" (FPS) an, wie viele Bilder die Kamera in einer Sekunde aufnimmt.
Die Bildrate hängt hauptsächlich vom Material des Objekts und dem Software-Algorithmus ab. Je höher die Bildrate ist, desto schneller ist der Scanvorgang.
Eine hohe Bildrate erfordert eine gute PC-Konfiguration, z. B. mit einer leistungsstarken Grafikkarte, Arbeitsspeicher und Prozessor. Um die maximale FPS-Kapazität Ihres 3D-Scanners zu nutzen, wählen Sie einen PC, der unseren Konfigurationsempfehlungen entspricht.
60 FPS und 24 FPS
2.3 Sichtfeld (FoV)
Das Sichtfeld (FOV) ist der sichtbare Bereich, in dem der 3D-Scanner die Daten aus einer bestimmten Entfernung erfassen kann. Dies ist vergleichbar damit, dass unsere Augen jeweils nur einen Teil einer Szene sehen können. Je größer der FOV ist, desto größer ist der Bereich, der auf einmal gesehen werden kann.
Das FOV ist ein weiterer Faktor, der die Effizienz des Scannens beeinflusst. Wenn der 3D-Scanner ein großes FOV hat, kann er mehr Daten pro Bild erfassen. Es ist wie beim Malen: Je größer der Pinsel, desto mehr Fläche kann man mit jedem Strich abdecken.
Der FreeScan UE Pro bietet einen großen FOV von 600 x 550 mm.
2.4 Objektgröße
Einige 3D-Scanner sind für das Scannen kleiner Objekte ausgelegt, während andere besser für das Scannen größerer Objekte geeignet sind. Wählen Sie einen 3D-Scanner, der für das Scannen der Größe des Objekts optimiert ist.
Bei mittelgroßen und großen Objekten (z. B. Kotflügeln oder Motoren) sollten Sie sich für die FreeScan-Serie entscheiden, da diese über tragbare Funktionen verfügt, die unsere Scaneffizienz effektiv verbessern können.
Für kleine Objekte wie Münzen, Schlüssel und Autoteile wählen Sie OptimScan Q12 und AutoScan Inspec2 für bessere Details und höhere Effizienz.
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Vergleich der Effizienz von 3D-Scannern in der Metrologie
3.1 Wie effizient sind die Metrologielösungen von SHINING 3D?
In der obigen Tabelle ist die Scaneffizienz der einzelnen Scanner der Metrologie-Serie ersichtlich.
*AutoScan Inspec ist vollautomatisch, so dass die Tabelle keine Angaben zur Scangeschwindigkeit enthält.
**Feste Scanner zeigen die Bildrate nicht an, und die Scangeschwindigkeit ist festgelegt. Die Scangeschwindigkeit des OptimScan-5M Plus ist beispielsweise die Zeit für die Aufnahme eines einzigen Fotos.
Es ist erwähnenswert, dass FreeScan UE Pro aufgrund seiner einzigartigen integrierten Funktion, der Photogrammetrie, besonders effizient ist, vor allem wenn es um das Scannen großer Objekte geht. Das Scannen großer Objekte kann mit der Photogrammetrie-Funktion ohne kodierte Ziele durchgeführt werden, um die Genauigkeit zu gewährleisten und die Gesamtproduktivität zu verbessern.
Herkömmliche kodierte Ziele müssen manuell eingefügt und entfernt werden.
3.2 Workshop: Eine Sandform, drei FreeScan 3D-Scanner
Unser Team digitalisierte dasselbe Objekt mit drei verschiedenen 3D-Scannern, um deren Effizienz zu demonstrieren.
Scan-Objekt: Sandform (20 x 15 x 8 cm)
3D-Scanner: FreeScan UE Pro, FreeScan Combo series
Hier ist die Sandform mit kodierten Zielobjekten bestückt:
Das Ergebnis: Der FreeScan Combo mit seiner Bildrate von 140 FPS war hier der effizienteste 3D-Scanner. Wir waren in der Lage, den 3D-Scan in weniger als 4 Minuten abzuschließen.
Untersuchung der Effizienz von 3D-Scans anhand von Fallstudien
Schauen wir uns ein paar Fallstudien unserer Kunden an, um zu sehen, welche Art von 3D-Scan-Effizienz Sie in realen Situationen erwarten können.
4.1 FreeScan UE 11: Ein 5 Meter langes Ankersystem in 20 Minuten gescannt
Das Ankersystem befindet sich an der Vorderseite des Schiffes.
Während des Anlegevorgangs des Schiffes spielt der Anker eine wichtige Rolle. Das Ankersystem besteht aus Anker, Ankerkette, Ankerkettenlauf, Kettenstopper, Ankerhebevorrichtung und Hilfsausrüstung.
Der FreeScan UE 11 scannt reibungslos und effizient. Er hat ein FOV von 510 mm × 520 mm und eine maximale Scangeschwindigkeit von 1.350.000 Punkten/s. Unser Kunde aus der Schifffahrt konnte dieses 5 Meter lange Ankersystem in 20 Minuten scannen.
4.2 FreeScan UE Pro: Scannen einer 4 mal 5 Meter großen Form in 35 Minuten
Die Holzform einer Windturbinen-Hauptwelle ist 5 Meter hoch und 4 Meter groß.
Unser Team setzte FreeScan UE Pro ein, um den inneren und äußeren Hohlraum der Welle vollständig in 3D zu scannen. Abgesehen von der zeitaufwändigen Logistik (z. B. Klettern, Verkabelung) dauerte das Scannen der gesamten Form etwa 35 Minuten. In Kombination mit der Photogrammetrie kann die volumetrische Genauigkeit bis zu 0,02 mm + 0,015 mm/m betragen.
4.3 FreeScan Trak Pro: Erfassung eines ganzen Fahrzeugs ohne Markierungen
Das gesamte Auto zum Scannen
Da FreeScan Trak Pro2 ohne Markierungen scannen kann, spart es viel Zeit bei der Vorbereitung vor dem Scannen und verbessert die Arbeitseffizienz. Die maximale Scangeschwindigkeit kann 1.370.000 Punkte/s erreichen. Dies ist sehr praktisch für das Scannen eines großen Objekts.
Die Daten des Autos
4.4 AutoScan Inspec: Von 4 Stunden bis 4 Minuten
AutoScan Inspec
Einer unserer Kunden, der in der CNC-Fertigung tätig ist, muss Qualitätskontrollen an Laufrädern durchführen. Die KMG-Maschine ist jedoch sehr langsam, wenn es um die Prüfung solch speziell geformter Objekte geht. Es dauert etwa 4-5 Stunden, um ein Laufrad mit einem Durchmesser von 10 cm zu prüfen, wie auf dem Bild zu sehen. Diese Wartezeit ist zu lang. Mit dem AutoScan Inspec wird die Erfassungsarbeit auf 4 Minuten verkürzt. Viel effizienter!
4.5 OptimScan-5M Plus: Automatisierte Chargenprüfung
Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass stationäre 3D-Scanner im Vergleich zu handgeführten Geräten nicht flexibel oder effizient genug sind, aber das stimmt nicht.
Hochpräzise 3D-Inspektionsscanner mit strukturiertem Licht bieten die Vorteile hoher Geschwindigkeit, hoher Effizienz, hoher Genauigkeit und guter Wiederholbarkeit, insbesondere in Szenarien wie dem Scannen von Produkten, die leicht zu bewegen sind oder komplexe strukturelle Konturen aufweisen, oder sogar bei der Durchführung von CPK-Stapelprüfungen.
Zum Beispiel das Scannen eines Automobilteils mit OptimScan-5M Plus. Mit Hilfe eines automatischen Drehtischs können 3D-Daten in weniger als 10 Minuten gewonnen werden.
Scannen von Zylindern mit OptimScan-5M plus zur Erkennung von Abweichungen.
Darüber hinaus ist der hochpräzise 3D-Inspektionsscanner mit Strukturlicht unglaublich effizient, wenn er mit kollaborierenden Robotern oder mehreren Maschinen für die Stapelprüfung und automatische Berichtsausgabe kombiniert wird.
Scannen mit Roboterarm
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