Обзор на 3Д сканер ScanLine StaticScan Q12

Комплектация

Начнем с разбора комплекта поставки, в него входит: 

• 3Д сканер StaticScan Q12 – 1 шт.

• Штатив для сканера – 1 шт.

• Кабель питания и передачи данных для сканера – 1 шт.

• USB концентратор - 1шт.

• Кабель питания для сканера – 1 шт.

• Блок питания для сканера – 1 шт.

• USB с ключом безопасности 3D-сканера – 1 шт.

• USB-накопитель, содержащий ПО и руководство пользователя – 1 шт.

• Поворотный стол – 1 шт.

• Кабель питания для поворотного стола – 1 шт.

• Кабель для передачи данных поворотного стола – 1шт.

• Кабель питания – 1 шт.

• Блок питания – 1 шт.

• Пульт управления – 1 шт.

• Маркеры – 1 набор (1, 2 и 4мм)

• Калибровочная пластина – 2 шт. (для двух диапазонов сканирования)

• Штатив для калибровочной пластины – 1 шт.

• Транспортировочный кейс – 1 шт.

Особенности

Cердце StaticScan Q12 – матрица из четырёх промышленных камер разрешением 12,3 мегапикселя каждая, что обеспечивает прецизионную точность до 0,004 мм.

Скорость работы устройства впечатляет не меньше точности. Благодаря мощному двухчиповому вычислительному модулю, сканер обрабатывает кадры практически мгновенно. Q12 требуется секунда на сбор облака точек из 12 миллионов элементов с высокой точностью позиционирования.

Гибкость интеграции в производственные процессы

StaticScan Q12 адаптируется под разные задачи. Сканер одинаково эффективно работает в трёх конфигурациях:

• На штативе для ручного сканирования крупногабаритных объектов

• В паре с автоматическим поворотным столом (выдерживает детали до 20 кг) для серийного контроля

• В составе роботизированных комплексов для полностью автоматизированных процессов

Две зоны сканирования

Производители предусмотрели два рабочих диапазона, переключение между которыми происходит одним нажатием кнопки:

• Большая зона: 430 × 300 × 160 мм для средних и крупных деталей

• Малая зона: 160 × 110 × 40 мм для ювелирной точности на небольших объектах

Главное преимущество – никаких ручных настроек фокуса и диафрагмы. Система автоматически адаптируется, а фирменное ПО с локализацией на русский язык бесшовно объединяет данные из разных диапазонов без потери детализации.

Технология монокулярной-стереоскопической синхронизации (Monocular-Stereo Fusion (MSF))

Это одна из ключевых фишек StaticScan Q12. Когда вы сканируете детали с углублениями, пазами или сложными стыками, обычная стереоскопия часто «теряет» данные в труднодоступных местах. Технология монокулярной-стереоскопической синхронизации (MSF) решает эту проблему.

При активации функции сканер одновременно захватывает три независимых набора данных:

1. Стереоскопическое изображение (обе камеры работают вместе)

2. Монокулярные данные с левой камеры

3. Монокулярные данные с правой камеры

Интеллектуальные алгоритмы автоматически объединяют эти три потока, заполняя «слепые зоны», которые недоступны при стандартном обзоре. Результат – полное и точное сканирование полостей, пазов и других сложных геометрических форм без пропусков.

Адаптация к любым поверхностям

StaticScan Q12 справляется с материалами, которые традиционно считаются сложными для оптического сканирования:

• Тёмные и чёрные поверхности

• Отражающие и глянцевые материалы

• Детали с неоднородной текстурой

Несколько режимов экспозиции автоматически подстраиваются под характеристики объекта, обеспечивая стабильное качество данных независимо от того, сканируете ли вы чёрную матовую деталь или полированное стальное изделие.

Калибровка 

Как и любой 3д-сканер, Q12 необходимо калибровать перед каждым применением, однако в этом случае процесс отличается от привычного нам. 

Программное обеспечение предлагает два режима калибровки разного уровня: быстрый и продвинутый. Выбор калибровки не зависит от сложности вашего проекта или повышенных требований к получаемым данным. Продвинутый режим предусмотрен для нескольких случаев: несколько неуспешных попыток быстрой калибровки, снижение точности или появление ошибок совмещения.

Процесс калибровки схож в разных режимах. Сначала оператор устанавливает пластину на штатив лицевой стороной параллельно к камерам сканера. 

После распознавания положения пластины в ПО будут появляться указания по ее перемещению (ближе, дальше, поворот в стороны под разными углами и переворот на 180°).

Ранее мы рассказывали о двух диапазонах сканирования: большая зона 430 × 300 × 160 мм и малая зона 160 × 110 × 40. Для каждого диапазона предусмотрены оба режима калибровки. Быстрая предусматривает по 15 шагов (поворотов пластины) для обоих диапазонов, в продвинутой же 18 шагов для малого диапазона и 40 шагов для большого.

Сертификация

ScanLine StaticScan Q12 уже прошёл все метрологические испытания и официально утверждён как средство измерений, его точность подтверждена. Внесение в государственный реестр находится на завершающем этапе: производитель ожидает присвоения регистрационного номера в рабочем порядке.Такая сертификация гарантирует соответствие заявленным метрологическим характеристикам, а также позволяет проводить поверку оборудования, что особенно важно для учреждений, где это требуется по регламенту.

Технические характеристики

Далее в обзоре мы расскажем о реальных кейсах применения StaticScan Q12 в нашей практике: какие задачи решали, какие режимы и настройки использовали, а также какие результаты получили.

Опыт использования

Одна из главных сильных сторон Q12 – гибкость. Мы тестировали его на объектах разного масштаба: от мелких деталей размером с монету до крупных форм примерно с футбольный мяч. Сканер справился без труда благодаря двум встроенным зонам захвата. Маленькие детали в узкой зоне для максимальной детализации, крупные в широкой, чтобы не мучиться с десятком ракурсов. В комплекте идут маркеры трех размеров: 1 мм, 2 мм и 4 мм. Это продуманная система: мелкие маркеры для тонких деталей, крупные для габаритных объектов. 

Технические детали с резьбой

Сканировали среднегабаритные детали на Q12 на большой зоне (430 × 300 мм). Технически объект подходил и для малой зоны, но в ней слишком высокая детализация. На большой зоне ее достаточно, чтобы не потерять особенности геометрии, а процесс в два раза быстрее: меньше поворотов, меньше настроек, меньше времени на ожидание. Выбрав сканирование на большой зоне, мы установили высокое разрешение и автоматическую экспозицию с двумя полными оборотами поворотного стола с 10 шагами.

Рабочая зона большой съемки обеспечивает высокую универсальность сканера и позволяет эффективно обрабатывать объекты, типично относящиеся к категории средних, без значимых потерь в детализации.

Деталь для плоттера

Сканирование детали проходило на поворотном столе с использованием маркеров. Для совмещения пробовали разные режимы как по геометрии, так и по маркерам. Выставили высокое разрешение и автоматический подбор уровня экспозиции. Для получения полных данных нам потребовалось два полных оборота поворотного стола с 12-ю шагами на каждый.

Отсканированные данные

Программное обеспечение справилось на отлично: алгоритмы работают четко, без «дребезжания» и ручной правки. Совмещение не часовая головная боль, а пара кликов. Особенно впечатлило, насколько хорошо камеры справляются с мелкими деталями, шероховатости и мельчайшие углубления переданы без потерь. 

Обработанная модель для последующей печати по технологии SLS

Сканирование с помощью манипулятора ScanLine RobotScan Q12

При применении роботизированного манипулятора используется специализированное ПО,  в котором оператор с помощью интуитивно понятных инструментов создает необходимый сценарий для сканирования и при необходимости последующей инспекции детали с получением отчета.

Крыльчатка

Сканирование производилось на большом диапазоне с выравниванием по маркерам. В настройках выбрали высокое разрешение с автоэкспозицией. Геометрия изделия богата отверстиями и поднутрениями, поэтому мы использовали ранее упомянутую технологию монокулярной-стереоскопической синхронизации, благодаря этому данные захватывались в полном объёме.

Медаль победителя олимпиады

В случае с медалью мы составили алгоритм для сканирования изделия на малом диапазоне под оптимальным углом, с необходимым для захвата всей детализации количеством снимков за оборот, так же выставили оптимальную экспозицию. Нижняя поверхность нам была не нужна, поскольку она не содержала никакой информации, ее впоследствии построили плоскостью. После совмещения отсканированных данных и оптимизации получили прекрасный высокодетализированный результат.

Выводы

Подводя итоги, можно уверенно сказать, что StaticScan Q12 демонстрирует баланс между производительностью, стабильностью и простотой освоения. Программное обеспечение работает предсказуемо и интуитивно понятно, а удобное управление поворотным столом, встроенная автоматическая экспозиция и оптимизация траектории сканирования берут на себя большую часть рутинных задач. От оператора требуется лишь корректно задать параметры захвата и оптимально расположить голову сканера.

Благодаря расширенной рабочей зоне сканер сохраняет высокую универсальность: он эффективно обрабатывает объекты среднего размера без заметной потери детализации. 

Благодаря расширенной рабочей зоне сканер сохраняет высокую универсальность: он эффективно обрабатывает объекты среднего размера без заметной потери детализации. Именно поэтому Q12 органично вписывается в самые разные производственные цепочки.

Основные сферы его применения:

• Авиакосмическая отрасль – лопатки турбин, крыльчатки, элементы конструкций, сопла, детали двигателей;

• Автомобилестроение – детали двигателя, шестерни, коллекторы;

• Ювелирное дело и декор – кольца, серьги, подвески, сложная фурнитура, медали, награды;

• Стоматология и медицина – зубные протезы, коронки, слепки, хирургические шаблоны, индивидуальные импланты;

• Машиностроение и приборостроение – технические узлы, детали с резьбой, корпуса оборудования, валы, втулки;

• Литейное производство – литейные формы, мастер-модели, оснастка, контроль отливок;

• Реверс-инжиниринг и 3D-печать – оцифровка деталей для восстановления, подготовка моделей для печати, цифровизация архивов;

• Контроль качества – серийная инспекция, метрологический контроль, анализ отклонений

StaticScan Q12 станет надёжным решением для инженерных, производственных и контрольно-измерительных задач, где критически важны скорость, точность и минимальный порог входа для специалиста. При необходимости автоматизации процессов этот сканер служит высокоточной основой для комплексной системы RobotScan Q12, обеспечивающей полностью автоматизированный 3Д контроль в составе роботизированных ячеек.

Реклама. OOO "3Д Вижн". ИНН: 7802253640