{"id":9120,"date":"2020-11-02T17:40:00","date_gmt":"2020-11-02T22:40:00","guid":{"rendered":"https:\/\/apimetrology.com\/?p=9120"},"modified":"2023-06-07T05:49:02","modified_gmt":"2023-06-07T09:49:02","slug":"3-anwendungen-die-sie-fuer-das-3d-laserscannen-in-betracht-ziehen-sollten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/apimetrology.com\/de\/3-anwendungen-die-sie-fuer-das-3d-laserscannen-in-betracht-ziehen-sollten\/","title":{"rendered":"3 Anwendungen, die sie f\u00fcr das 3D-Laserscannen in Betracht ziehen sollten"},"content":{"rendered":"\n

3 Anwendungen, die sie f\u00fcr das 3D-Laserscannen in Betracht ziehen sollten<\/h2>\n\n\n\n

Da die Fertigungstermine immer enger werden und ihre Toleranzen immer anspruchsvoller sind, ist das 3D-Laserscannen zu einem der begehrtesten Qualit\u00e4tskontrollverfahren in allen Branchen geworden. Die F\u00e4higkeit, Hunderttausende von Punkten pro Sekunde zu erfassen, hat das 3D-Laserscannen zu einem schnellen und effizienten Werkzeug f\u00fcr die schnelle Punktwolkengenerierung, 3D-CAD-Modellierung, Teilepr\u00fcfung und Building Information Modeling (BIM) gemacht. Und in vielen Industrieumgebungen werden 3D-Laserscanner heutzutage als Erg\u00e4nzung, wenn nicht gar als v\u00f6llige Verdr\u00e4ngung, f\u00fcr Messtaster- oder ber\u00fchrende Scanning-Messungen eingesetzt.<\/p>\n\n\n\n

Aber w\u00e4hrend das 3D-Laserscannen zu einem Sammelbegriff f\u00fcr Unternehmen geworden ist, die auf der Suche nach Scannern und Dienstleistungsanbietern sind, decken die Anwendungen, f\u00fcr die dieser Begriff steht, tats\u00e4chlich ein breites Spektrum an Ger\u00e4ten und Techniken ab. Und diese verschiedenen Scanner sind jeweils nur f\u00fcr einen bestimmten Bereich der oben aufgef\u00fchrten Anwendungen geeignet. Wie k\u00f6nnen Sie also wissen, welcher 3D-Scanner-Dienst oder welches Ger\u00e4t f\u00fcr Ihre Anwendung das Richtige ist? Am besten beginnt man mit der Eingrenzung der Optionen, indem man sich in der Regel die Gr\u00f6\u00dfe des zu scannenden Teils oder Bereichs und die Toleranzen ansieht, die beim Scannen eingehalten werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Wenn wir das 3D-Laserscannen aus dieser Perspektive betrachten, passen die meisten Scananwendungen in eine von drei Kategorien:<\/p>\n\n\n\n

Inspektionsarbeiten an Kleinteilen<\/h2>\n\n\n\n

F\u00fcr viele Hersteller ist heute die h\u00e4ufigste Anwendung des 3D-Laserscannens die Inspektion von Kleinteilen f\u00fcr die Pr\u00fcfung von Prototypen, Reverse Engineering, CAD-Vergleiche und andere Qualit\u00e4tspr\u00fcfungen. Diese Scan-Arbeiten werden normalerweise an Teilen durchgef\u00fchrt, die kleiner als einige Meter L\u00e4nge oder Durchmesser sind. Und zum Gl\u00fcck f\u00fcr Qualit\u00e4tspr\u00fcfer gibt es verschiedene Werkzeuge, die diese Art von Pr\u00fcfungen durchf\u00fchren k\u00f6nnen, von Handscannern bis hin zu mehrachsigen Armen. Der Schl\u00fcssel f\u00fcr diese Inspektionen ist die Genauigkeit, weshalb die Ausr\u00fcstung, die sich am besten f\u00fcr die Inspektion von Kleinteilen eignet, in der Regel die Triangulation verwendet, um die genauesten Daten zu erhalten.<\/p>\n\n\n\n

Die Triangulation f\u00fcr das 3D-Laserscannen ist ein Prozess, bei dem der Laserstrahler, der Laserpunkt auf dem gepr\u00fcften Teil und die hochaufl\u00f6sende Kamera des Scanners die drei Punkte eines Dreiecks bilden. Die Software verwendet die bekannten Gr\u00f6\u00dfen des Abstands zwischen dem Laserstrahler und der Kamera sowie den Winkel an der Ecke des Laserstrahlers und berechnet den Winkel der Kamera zum Laserpunkt, um die restlichen Informationen \u00fcber das Dreieck zu erkennen. Auf diese Weise k\u00f6nnen der Abstand zwischen Laserstrahler und Laserpunkt und der Winkel des Punktes zur Kamera analysiert werden.<\/p>\n\n\n\n

Der Laserstrahl des Lasers enth\u00e4lt Hunderttausende dieser Punkte, die jede Sekunde \u00fcber das Teil bewegt werden und die Software zeichnet die Abstands- und Winkel\u00e4nderungen auf, um wiederholt diese Dreieckswerte f\u00fcr jeden Punkt zu berechnen und brauchbare Oberfl\u00e4cheninformationen in einem funktionierenden Computermodell zu erzeugen. Dieses virtuelle Modell des Teils kann f\u00fcr den CAD-Vergleich, die Validierung von Teilen oder Formen, das Reverse Engineering eines neuen CAD-Modells und vieles mehr verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n

Die handgef\u00fchrten Scanner und Armscanner, die f\u00fcr diese Pr\u00fcfarbeit verwendet werden, haben die Freiheit, sich um das Teil herum zu bewegen, um Merkmale aus verschiedenen Winkeln und H\u00f6hen zu scannen, um ein m\u00f6glichst vollst\u00e4ndiges und genaues digitales Modell zu erhalten. Um sich jedoch bewegen zu k\u00f6nnen, m\u00fcssen die Scanner an eine Art Referenzpunkt gebunden sein, n\u00e4mlich an Photogrammetrie-Aufkleber oder einen externen Tracker (wie z.B. in der Armbasis montierte Encoder oder einen externen Laser Tracker, der als Ursprungspunkt in der Koordinatenebene fungiert).<\/p>\n\n\n\n

Inspektionsarbeiten f\u00fcr gro\u00dfe Teile<\/h2>\n\n\n\n

Viele Fertigungsprojekte, insbesondere in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Transport und Energie, produzieren Teile, die viel gr\u00f6\u00dfer als einige Meter sind. Diese Teile m\u00fcssen jedoch oft noch gescannt werden, um das CAD-Modell und die Produktions- und Montageprozesse zu verifizieren, was zu einem schwierigeren Einrichten f\u00fchrt. Sie sind zu gro\u00df, als dass sie bequem mit einem Handscanner und Photogrammetrie-Aufklebern gescannt werden k\u00f6nnten (obwohl der Prozess m\u00fchsam durchgef\u00fchrt werden kann), aber sie erfordern immer noch die Genauigkeit der Triangulation \u00fcber die Laufzeit des Scannens (die wir im n\u00e4chsten Abschnitt behandeln).<\/p>\n\n\n\n

Die beste L\u00f6sung f\u00fcr diese Inspektionen besteht darin, die externe Nachverfolgungsmethode der Kleinteilinspektionen zu \u00fcbernehmen und sie auf das Projekt abzustimmen. W\u00e4hrend dies im Allgemeinen immer noch zu viel f\u00fcr die Encoder in einem Mehrachsenarm allein ist, werden Laser Tracker seit Jahrzehnten f\u00fcr Inspektionen von Flugzeugfl\u00fcgeln, Windm\u00fchlenrotoren und Flugzeugtr\u00e4germontagen eingesetzt. Laser Tracker k\u00f6nnen problemlos den Arbeitsbereich von Baugruppen bis zu 80 m handhaben und diesen Bereich mit Hilfe von Referenzpunkten \u00fcber den Umfang gro\u00dfer Baugruppen bewegen.<\/p>\n\n\n\n

Mit dem Tracker als stabilem Ursprungspunkt haben Hand- und Armscanner wieder die Freiheit, die feinen Details und Merkmale eines bearbeiteten Teils genau zu triangulieren, w\u00e4hrend der Tracker und die Software eines Drittanbieters die verschiedenen Scanausrichtungen und -orte zu einem gro\u00dfen Punktwolkengitter der gesamten Scandaten zusammenf\u00fcgen.<\/p>\n\n\n\n

Modellierung gro\u00dfr\u00e4umiger Datenmengen<\/h2>\n\n\n\n

\u00dcber bearbeitete Teile und Baugruppen hinaus ist das Scannen sehr n\u00fctzlich geworden, um gro\u00dfe digitale Geb\u00e4udeumgebungen f\u00fcr die Fabrikplanung, Landvermessung und Bauplanung sowie f\u00fcr die Erhaltung historischer Sehensw\u00fcrdigkeiten zu schaffen. Und selbst mit Hilfe eines Laser Tracker zur Erweiterung des Scanbereichs sind diese Scans viel zu zeitaufw\u00e4ndig, um sie mit einem Hand- oder Armscanner durchzuf\u00fchren. Doch obwohl diese Scans nach wie vor eine hohe Genauigkeit erfordern, liegen die Anforderungen n\u00e4her an den Millimetern als an den Mikrometern (die die Triangulation bietet).<\/p>\n\n\n\n

Die geringeren Genauigkeitsanforderungen erlauben den Einsatz von Lichtlaufzeit-Scannern f\u00fcr Anwendungen dieser Gr\u00f6\u00dfe, die schneller und in gr\u00f6\u00dferen Entfernungen scannen k\u00f6nnen als Triangulationsscanner. Lichtlaufzeit-Scanner berechnen die Entfernung, indem sie zeitlich bestimmen, wie lange es dauert, nachdem der Laser-Sender einen Punkt ausgesendet hat, bis er an der Wand oder dem Ziel, das er scannt, sichtbar wird. Dieser Abstand wird \u00fcber Zehn- oder Hunderttausende von Punkten pro Sekunde berechnet, um eine Punktwolke der gescannten Oberfl\u00e4che zu erzeugen.<\/p>\n\n\n\n

Lichtlaufzeit-Scanner werden in der Regel auf einem Stativ oder einer stabilen Halterung montiert, so dass sie als eigener Ausgangspunkt fungieren k\u00f6nnen, indem sie sich um diesen Punkt drehen oder Spiegel verwenden, um den gesamten Raum in einer einzigen Anordnung zu scannen oder einige wenige Anordnungen f\u00fcr Orte mit unterbrochenen Layouts zusammenzuf\u00fcgen.<\/p>\n\n\n\n

Kurz gesagt, obwohl der Begriff 3D-Scannen oft als umfassender Begriff verwendet wird, steht er eigentlich f\u00fcr mehrere verschiedene Arten von Ger\u00e4ten und bew\u00e4hrten Verfahren, von denen m\u00f6glicherweise nur eines f\u00fcr Ihre Fertigungsanwendung geeignet ist. Der einfachste Weg, sich auf die Auswahl der M\u00f6glichkeiten zu konzentrieren, besteht darin, den Umfang der von Ihnen ben\u00f6tigten Scanarbeiten und die erforderlichen Toleranzen zu ber\u00fccksichtigen. Auf diese Weise l\u00e4sst sich feststellen, ob f\u00fcr Ihre Arbeit Flugzeit, Triangulation oder externe Nachverfolgung erforderlich sind. Wenn Sie weitere Hilfe bei der Bestimmung der f\u00fcr Sie geeigneten Scanl\u00f6sung ben\u00f6tigen, k\u00f6nnen Sie sich an einen Metrology Service Provider (MSP), wie API Services, wenden, um eine Beratung oder eine vertraglich vereinbarte Scanarbeit zu erhalten.<\/p>\n\n\n\n

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3 Anwendungen, die sie f\u00fcr das 3D-Laserscannen in Betracht ziehen sollten Da die Fertigungstermine immer enger werden und ihre Toleranzen immer anspruchsvoller sind, ist das 3D-Laserscannen zu einem der begehrtesten Qualit\u00e4tskontrollverfahren in allen Branchen geworden. 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