Woran erkennt man einen 3D-Laserhandscanner?

März 29, 2021

Denken Sie an alle wichtigen Punkte!

Wir wählen einen 3D-Laserhandscanner oft vornhemlich anhand der Parameter, insbesondere der Genauigkeit. Die Genauigkeit ist jedoch nur ein Teil der wesentlichen Parameter. Ein weiteres wichtiges Merkmal, das kaum in einer Parametertabelle erscheint, ist die Wiederholbarkeit. Der Aspekt der Wiederholbarkeit vervollständigt die endgültige Leistungsübersicht eines 3D-Scanners. Um deutlich zu machen, wie wichtig die Wiederholgenauigkeit bei der Auswahl des geeigneten Produkts für Ihre spezielle Anwendung ist, werden wir den brandneuen 3D-Laserhandscanner FreeScan UE als Beispiel für eine gründliche Produktanalyse eingehend untersuchen.

01 Genauigkeit

Beim 3D-Scannen und in der 3D-Messtechnik ist die Genauigkeit ist ein sehr wichtiger Parameter. Beim Messen wird die Differenz zwischen dem tatsächlich gemessenen Wert (oder dem Durchschnittswert der Messung) und dem tatsächlichen Wert als Fehler bezeichnet. Je kleiner der Fehler, desto höher ist die Genauigkeit.

Der tragbare 3D-Laserscanner FreeScan UE verwendet den von SHINING 3D entwickelten GREC-Algorithmus (Global Registraion Error Control), mit dem eine Genauigkeit von 0,02 mm und eine Volumengenauigkeit von 0,02 mm + 0,04 mm/m laut VDI/VDE-Prüfstandards erreicht werden kann.  Es kann die Kontrollanforderungen verschiedener Anwendungsszenarien erfüllen.

Genauigkeitsüberprüfung

Dem VDI/VDE-Validierungsstandard entsprechend wurde FreeScan UE verwendet, um das Standardobjekt zehnmal zu scannen. Die erzeugten Daten wurden in die Messsoftware importiert und der sphärische Abstand jeder Messung wurde mit den Standardwerten des Objekts verglichen. Die Ergebnisse des Vergleichs sind nachfolgend dargelegt.

Accuracy check

Anmerkung: Der sphärische Standardabstand des Objekts wird von einer Zertifizierungsstelle zertifiziert.

Aus den Ergebnissen der zehn Messungen von FreeScan UE ist ersichtlich, dass die maximale Abweichung 0,0474 und die minimale Abweichung 0,0013 mm beträgt, was auf ein ausgezeichnetes Genauigkeitsniveau hinweist.

02 Reproduzierbarkeit

Die Messgenauigkeit umfasst nicht nur die Genauigkeit, sondern auch die Reproduzierbarkeit der Messung. Wir konzentrieren uns oft auf die Genauigkeit und übersehen dabei häufig die Reproduzierbarkeit.  Die Reproduzierbarkeit bezeichnet den Grad der Übereinstimmung zwischen Werten, die unter denselben Bedingungen wiederholt gemessen wurden, was auch als Wiederholbarkeit bezeichnet wird.

Die Genauigkeit eines Scanners kann bildhaft mit dem Prinzip eines Bogenschützen dargestellt werden. Nur wenn der Bogenschütze in der Lage ist, das Zielzu treffen und diese Trefferquote bei jedem Schuss zu halten, ist er ein guter Bogenschütze.

Die Genauigkeit ist die Abweichung zwischen jedem Treffer und dem Ziel, während die Reproduzierbarkeit die Abweichung zwischen mehreren Treffern beschreibt. Die folgenden Abbildungen zeigen den Unterschied zwischen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit intuitiv.

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Abbildung 1 zeigt eine geringe Genauigkeit bei hoher Reproduzierbarkeit. Das Ziel wird in zentraler Position getroffen, ist aber weiter vom Zielpunkt entfernt. Ähnlich wie bei einem 3D-Scanner zeigt dieses Bild, dass das Gerät nicht sehr genau ist, die Messungen jedoch innerhalb eines bestimmten Bereichs stabil bleiben.

Abbildung 2 zeigt ein hohes Maß an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit durch mehrfache Treffer im Zielpunkt. Ähnlich wie bei einem 3D-Scanner zeigt diese Zahl an, dass der 3D-Scanner ebenso genau wie präzise misst und gute Leistungen erbringt.

Abbildung 3 zeigt ein geringes Maß an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Die Punkte sind verstreut und weit vom Zielpunkt entfernt. Ein 3D-Scanner mit diesen Eigenschaften ist weder genau noch präzise.

Abbildung 4 zeigt ein geringes Maß an Genauigkeit und einen geringen Grad an Reproduzierbarkeit. Die Treffer befinden sich alle in der Nähe des Ziels, sind aber sehr weit verstreut. Ein solcher 3D-Scanner hat genaue aber instabile Messungen.

Messung der Reproduzierbarkeit

Die Messmethode für die Reproduzierbarkeit ist sehr intuitiv. Es werden einfach mehrere Messungen an denselben Teilen durchgeführt. Bei der obigen Genauigkeitsüberprüfung können wir zu dem Schluss kommen, dass der FreeScan UE 3D-Laserhandscanner durch den Vergleich zwischen dem sphärischen Abstand des Objekts und dem Standardwert die Abweichung bei zehn Messungen innerhalb von 0,0013 mm – 0,0474 mm halten konnte.

Ein Ingenieur führte erneut die Messung von zwei Musterteilen durch, die gescannten Daten wurden zur Abweichungsanalyse importiert. Das Chromatogramm zeigt:  Wenn FreeScan UE ein- und dasselbe Stück mehrmals scannt, sind die Messergebnisse stabil und zuverlässig. Sie werden durch den Betrieb und den Zustand des Geräts nicht allzu sehr beeinflusst.

Measurement of repeatability

03 Glattheit

Der reibungslose und effiziente Ablauf des Scanvorgangs ist entscheidend für die Erfahrung bei der Verwendung eines 3D-Scanners. Dies kann bei einer Vor-Ort-Überprüfung intuitiv beurteilt werden.

Der 3D-Laserhandscanner FreeScan UE kann einen maximalen Scanbereich von 510 mm*520 mm erreichen und ist mit intelligenten Algorithmen versehen, die es ihm ermöglichen, schnell und reibungslos hochwertige Scandaten von großen Musterteilen zu erhalten.

Glattheitsprüfung

Hier haben wir beim Scannen eines Fahrzeugs mit glänzender schwarzer Oberfläche die Glattheit überprüft. Vor dem Scan verbrachten wir etwa 5 Minuten damit, Markierungspunkte auf die Hälfte der Karosserie zu kleben. Eine Vorbehandlung des Pulvers ist nicht erforderlich. Die Oberfläche kann direkt gescannt werden. Der FreeScan UE brauchte etwa 7 Minuten, um die Hälfte der Fahrzeugoberfläche zu scannen.

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04 Mobil und geringes Gewicht

Mit der ständigen Verbesserung der 3D-Scantechnologie und der Diversifizierung der Anwendungsszenarien steigen die Anforderungen an den Bedienkomfort des Geräts stetig. Der FreeScan UE ist ein 3D-Laserhandscanner für bessere Benutzerfreundlichkeit. Während der Fokus auf der Leistung des Produkts liegt, wird jedoch auch das Gewicht des Geräts vollständig berücksichtigt. Mit einem Gewicht von nur 670 g ist das Produkt ein Leichtgewicht, das Sie zusammen mit einer Flugzeugtasche problemlos überallhin mitnehmen können.

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05 Grad der Kompatibilität mit Kontrollsoftware

Bei Verwendung des 3D-Scanners wirken sich der Grad der Übereinstimmung und die Kompatibilität mit der Kontrollsoftware auf das Erlebnis bei der Verwendung desScanners aus, die nach und nach zu einem Kriterium für die Bewertung des 3D-Scanners geworden sind.  Als guter Helfer für die industrielle Kontrolle unterstützt der 3D-Laserhandscanner FreeScan UE das nahtlose Andocken der gescannten Daten an die Kontrollsoftware. Nach Abschluss des Scans klicken Sie auf das Symbol rechts in der Software, um die gescannten Daten direkt in die optionale Prüfsoftware zu importieren. Dies spart Zeit und erhöht die Effizienz. (Achtung: die optionale Kontrollsoftware muss auf demselben Computer installiert und eingerichtet sein.)

Allgemein ist die Leistungsbewertung des 3D-Laserhandscanners hauptsächlich von den obigen Aspekten abhängig: die Genauigkeit ist der wichtigste Standard. Die Reproduzierbarkeit sollte ebenfalls beachtet werden; ein glatter Scanvorgang, die Benutzerfreundlichkeit und die Kompatibilität mit der Prüfsoftware sind weitere wichtige Kriterien, die sich auf die spätere Benutzererfahrung auswirken. Natürlich fällt die Bewertung des 3D-Scanners aufgrund der unterschiedlichen Einsatzszenarien unterschiedlich aus. In dieser Geräteanalyse wird die gute Leistung des FreeScan UE 3D-Laserhandscanners erneut sichtbar!

Laden Sie die FreeScan UE Broschüre hier herunter

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