如今，三維掃描儀對(duì)3D數(shù)字產(chǎn)業(yè)已不再陌生。隨著僅十年的快速發(fā)展，三維掃描技術(shù)已經(jīng)非常成熟。根據(jù)其應(yīng)用場(chǎng)景，市場(chǎng)逐漸分為遺址、水利工程建筑、大洞穴或山峰等大型場(chǎng)景三維掃描儀；CT掃描等穿透性三維掃描儀，射線可以穿透物體，獲取一定范圍內(nèi)外的三維數(shù)據(jù)模型；手持激光三維掃描儀可以更高精度地獲取物體的三維尺寸數(shù)據(jù)。同時(shí)，由于其便攜性和多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景，在車(chē)輛制造、航空、船舶、軌道交通、新能源風(fēng)機(jī)制造等領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛和深入的應(yīng)用。

三種掃描儀數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式

在工業(yè)制造應(yīng)用中，手持三維掃描儀主要用于質(zhì)量控制和逆向工程。大多數(shù)選擇購(gòu)買(mǎi)手持三維掃描儀的用戶(hù)也在實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)應(yīng)用目標(biāo)。與傳統(tǒng)的測(cè)試和設(shè)計(jì)方法相比，三維掃描技術(shù)提供了更快、更高效的用戶(hù)體驗(yàn)。

首先，質(zhì)量控制。質(zhì)量控制主要是檢測(cè)被測(cè)物體的輪廓和表面，特別適用于曲面多、不規(guī)則的被測(cè)部件。傳統(tǒng)的測(cè)量方法是手動(dòng)拉皮尺或卡尺測(cè)量。當(dāng)遇到異形工件時(shí)，不能保證尺寸精度和耗時(shí)費(fèi)力。使用手持三維掃描儀可以快速地收集異形部件的輪廓尺寸數(shù)據(jù)。工作方式是使用三維掃描儀對(duì)工件進(jìn)行掃描。由于是手持式的，工件不需要移動(dòng)或放置在特定位置，也不需要為工件安排高標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，只要人們移動(dòng)掃描即可；現(xiàn)有的工業(yè)級(jí)手持式三維掃描儀幾乎都有針對(duì)狹小空間和縫隙的掃描技術(shù)，所以可以在短時(shí)間內(nèi)收集到完整的尺寸數(shù)據(jù)，就像快速刷墻一樣，傻瓜式的操作模式對(duì)操作人員的技術(shù)要求也沒(méi)有那么高，在一定程度上為用戶(hù)節(jié)省了人工成本，提高了效率。

在獲得完整的三維數(shù)據(jù)后，可以進(jìn)行測(cè)試。將收集到的數(shù)據(jù)與原始的CAD模型輸入測(cè)試軟件進(jìn)行自動(dòng)比較。該軟件通過(guò)不同的顏色顯示差異，方便快速觀察，同時(shí)顯示差異值，為技術(shù)人員提供誤差參考和修改依據(jù)。

汽車(chē)左后葉板三維檢測(cè)質(zhì)量云圖

在工業(yè)制造過(guò)程中，需要檢測(cè)的工件尺寸不同，經(jīng)常遇到不同形狀和尺寸的零件，如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē)、礦山機(jī)械等。手持式三維掃描儀的技術(shù)原理決定了掃描更大物體時(shí)，隨著掃描范圍的擴(kuò)大，空間精度的誤差會(huì)逐漸積累，導(dǎo)致整體空間精度的喪失。此時(shí)需要結(jié)合大空間攝影測(cè)量系統(tǒng)等輔助測(cè)量設(shè)備，通過(guò)拍照定位，輔助三維掃描減少系統(tǒng)的累積誤差，從而實(shí)現(xiàn)大部件的高精度三維數(shù)據(jù)采集。

使用德特克攝影測(cè)量系統(tǒng)為快艇拍照定位

二是逆向工程。顧名思義，逆向設(shè)計(jì)與正向設(shè)計(jì)線路相反，從實(shí)物出發(fā)，通過(guò)手持三維掃描儀收集實(shí)物三維模型，并將其轉(zhuǎn)化為可編輯的數(shù)據(jù)，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改、改進(jìn)甚至重構(gòu)。傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)是一個(gè)從概念出發(fā)，通過(guò)CAD設(shè)計(jì)建模，根據(jù)模型加工成實(shí)物的過(guò)程。簡(jiǎn)單的正向設(shè)計(jì)不難實(shí)現(xiàn)和修改，復(fù)雜造型的設(shè)計(jì)難度系數(shù)急劇上升，主要是因?yàn)樾枰紤]的因素多，成本高，周期長(zhǎng)，從研發(fā)到批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)難度大。

在復(fù)雜的工業(yè)設(shè)計(jì)中，局部設(shè)計(jì)和修改可能會(huì)導(dǎo)致重新開(kāi)始，甚至影響整個(gè)研發(fā)和生產(chǎn)鏈。在這個(gè)過(guò)程中，我們可以考慮使用逆向設(shè)計(jì)和正向設(shè)計(jì)的結(jié)合來(lái)加快設(shè)計(jì)速度。正向設(shè)計(jì)與逆向設(shè)計(jì)的主要區(qū)別在于，正向設(shè)計(jì)從零開(kāi)始，將想法轉(zhuǎn)化為實(shí)物，而逆向設(shè)計(jì)需要時(shí)尚的實(shí)物作為參考來(lái)獲得模型基礎(chǔ)。在工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，正反向設(shè)計(jì)的結(jié)合可以大大提高設(shè)計(jì)效率，降低試錯(cuò)成本。

綜上所述，手持三維掃描儀技術(shù)給工業(yè)制造商帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，優(yōu)先采用高效的技術(shù)手段護(hù)送產(chǎn)品制造的企業(yè)將更具競(jìng)爭(zhēng)力。