Escáneres láser 3D: descripción general de aplicaciones y modelos





Escaneo láser 3D: creación de un modelo digital de un cuerpo físico mediante un rayo láser. La tecnología es sin contacto, funciona a distancias cercanas y largas, excluye daños a los objetos durante el escaneo. El principio de funcionamiento de los escáneres láser 3D: un rayo láser direccional se refleja desde la superficie del objeto, formando una nube de puntos. Cada punto tiene sus propias coordenadas en el espacio. El software los detecta y crea un modelo digital 3D terminado basado en estos datos.



De la revisión, aprenderá dónde se usa el escaneo láser y qué equipo se usa para resolver tareas relacionadas.



Propósito de los escáneres láser





Fuente: newequipment.com



En comparación con los métodos de medición tradicionales, los escáneres láser tienen una ventaja importante: pueden digitalizar objetos con superficies complejas y trabajar en lugares de difícil acceso para los humanos. Las principales áreas de aplicación de los dispositivos son el control de calidad de entrada y salida en la producción, la inspección de los dispositivos operativos con el fin de prevenir y eliminar defectos, la ingeniería inversa y otras áreas.



Construcción, reconstrucción y reparación de instalaciones





Fuente: ellisdon.com



Durante la preparación del proyecto de construcción, es necesario evaluar las características del sitio y el costo de los próximos trabajos. Con la ayuda de escáneres láser 3D, se crea un modelo de paisaje, sobre la base del cual se llevan a cabo más trabajos. Durante el proceso constructivo se requiere un control intermedio de la geometría de los futuros edificios: muros, esquinas, vanos, etc. El escaneo láser hace frente a esta tarea con mayor precisión y rapidez que las tecnologías de medición habituales.



La base para la reconstrucción externa o interna es a menudo un modelo digital preciso, sobre la base del cual se planifican cambios y adiciones al interior o exterior actual. Los escáneres láser también son insustituibles en esta área.



Redes de carreteras y transporte





Fuente: autodesk.com



El escaneo láser se está convirtiendo en una parte integral de la planificación y creación de redes de transporte por carretera urbanas y suburbanas, túneles, áreas peatonales, ferrocarriles, puertos. La tecnología se utiliza para evaluar el estado actual de los revestimientos, planificar y estimar el costo de las reparaciones, para obtener modelos de estructuras a largo plazo, por ejemplo, puentes. El equipo se utiliza en el diseño, fabricación, reparación y puesta a punto de automóviles, vehículos aéreos y barcos.



Instalaciones de servicios públicos





Fuente: 3dscanner.es



Con la ayuda de escáneres láser 3D, es posible digitalizar y documentar rápidamente las comunicaciones de ingeniería. El escaneo ahorra significativamente tiempo en mantenimiento y reconstrucción. Los dispositivos funcionan de forma remota, minimizando los riesgos de las personas al trabajar en condiciones adversas y en zonas de difícil acceso.



Instalaciones de producción de petróleo





Fuente: ramboll.com



Los complejos de producción de petróleo ubicados en el agua requieren un monitoreo constante de los procesos de trabajo. Los objetos están expuestos regularmente a influencias ambientales desfavorables y cambiantes: vientos de diferentes fuerzas y direcciones, corrientes, cambios de temperatura, etc. El escaneo láser 3D se está convirtiendo en una parte integral de la inspección de las instalaciones de producción de petróleo. El equipo le permite identificar y registrar rápidamente deformaciones y otros daños, monitorear el desgaste, calcular los términos del mantenimiento programado y prevenir accidentes.



Examen forense





Fuente: faro.com



El escaneo láser 3D está reemplazando fotografías y mediciones manuales en procesos de investigación y exámenes médicos forenses. Los dispositivos crean modelos tridimensionales de lugares de accidentes con una fijación precisa de la ubicación de los objetos y las distancias entre ellos. Los datos se utilizan en el proceso de las diligencias preliminares y judiciales.



Otras aplicaciones





Fuente: news.microsoft.com



Los escáneres láser 3D facilitan y agilizan los flujos de trabajo en las siguientes áreas:



  • En cartografía y geodesia: al crear planos del área, mapas, sistemas de información geográfica (GIS).
  • En arqueología: en la restauración y preservación de artefactos antiguos.
  • En paleontología, para crear partes faltantes de esqueletos encontrados durante excavaciones.
  • En medicina, incluyendo cirugía plástica y odontología.




Resumen de modelos y fabricantes



FARO Focus







Fuente: ifworlddesignguide.com



FARO es parte del grupo de fabricantes populares de dispositivos de escaneo láser. La nueva Serie S de la gama Focus3D se distingue de otros escáneres en términos de ligereza y compacidad, así como en la capacidad de trabajar con luz solar intensa y mantenerse en contacto con el sitio mediante GPS.







El escáner FOCUS 3D S 150 opera a una distancia de hasta ciento cincuenta metros, con una precisión a una distancia máxima de ± 2000 micrones. El dispositivo se utiliza en diseño, arquitectura y construcción, para digitalizar equipos y otros objetos.



Puede encontrar más información sobre este modelo en el sitio web .





Fuente: youtube.com



Focus3D S 350 escanea con la misma precisión que el dispositivo anterior, pero la distancia al objeto de medición aumenta a 0,35 km. El dispositivo está diseñado para uso en exteriores.





Fuente: kkgeosystem.blogspot.com



BRILLANTE 3D





Fuente: shining3d.com



FreeScan es una línea del renombrado fabricante chino de equipos digitales SHINING 3D. Se trata de escáneres 3D portátiles láser universales FreeScan X5 ( X5 + ), FreeScan X7 ( X7 + ) con un peso de hasta 1 kg, con un excelente conjunto de características profesionales.







Parámetros básicos:

Especificaciones





Creaform





Fuente: foundry-planet.com La



gama SCAN 3D de Creaform se distingue por un escaneado de alta calidad combinado con la facilidad de uso. Los escáneres láser portátiles HandySCAN 3D , MetraSCAN 3D tienen una interfaz intuitiva, no requieren habilidades especiales ni una formación compleja del usuario.







Características del instrumento:







ScanTech



Rango de mano





Fuente: cmmxyz.com



La serie HandHeld Prince utiliza rayos láser azul y rojo para escanear objetos grandes y pequeños con alta precisión. Los escáneres pueden funcionar en condiciones de luz solar intensa y poca luz. Debido a su tamaño compacto, alta velocidad y detalle, el equipo se usa ampliamente en ingeniería inversa, inspección de calidad, digitalización de objetos de museo, arqueológicos y otros.



Características principales:







Serie compuesta





Fuente: twitter.com



Además del modo de escaneo dual , el KSCAN20 está equipado con un sistema de fotogrametría, gracias al cual el área de trabajo del dispositivo es de 2,5 m * 3 m con una precisión de 35 μm / m.



Los láseres azul y rojo proporcionan un escaneo de alta velocidad de hasta 650 mil mediciones por segundo con una resolución de 0.01 mm.







Características principales:







Aplicaciones de los escáneres láser 3D



Reducir los costos financieros y de tiempo en la construcción con FARO Focus





Fuente: autodesk.com



Inversiones Gilbane Construction Company de los Estados Unidos en la adquisición del software de escáner láser FARO Focus-S 350 y capacitación de empleados a $ 60 000. A primera vista, la cantidad parece demasiado grande para las empresas de pequeña escala. Pero, tras los cálculos, la dirección de la empresa llegó a la conclusión de que la inversión se amortizará en el menor tiempo posible.



Según John Tocchi Jr., director de diseño 3D de Gilbane, después de introducir una nueva tecnología costosa, la empresa comenzó a utilizar equipos incluso en áreas donde no estaba originalmente planeado. Los profesionales lograron ahorrar $ 30,000 en una hora de trabajo en el software Focus-S 350 y Autodesk Revit.





Fuente: autodesk.com



El modelado digital de conductos y otros sistemas eliminó errores en las instalaciones físicas que podían tardar semanas. El uso de FARO Focus en el montaje de instalaciones de fontanería, eléctricas y mecánicas ayudó a optimizar los costes en todas las etapas de la obra



Caso "Modernización del edificio de la Universidad de Miami"





Fuente: elevar.com



En el momento del inicio de las obras, los arquitectos tenían a su disposición los dibujos realizados hace 85 años, y un poco más de 4,5 mil metros cuadrados del antiguo edificio. Utilizando un escáner láser 3D, los especialistas de Gilbane digitalizaron el espacio de formación en un día laborable. La modernización de las estructuras de soporte, así como de los principales sistemas de servicios públicos: plomería, electricidad y ventilación, se basó en los datos obtenidos del escaneo.



Inspección de calidad con ScanTech





Fuente: 3d-scantech.com



La ventaja de la tecnología de estampación de metales, antes de la forja y la fundición, radica en el menor peso y espesor de las piezas obtenidas. El uso de moldes proporciona una alta precisión y la máxima conformidad de las piezas obtenidas con las características especificadas, pero no excluye por completo las desviaciones y deformaciones. Esto, a su vez, puede provocar dificultades en el ensamblaje de productos terminados y una disminución de la calidad del producto. Por lo tanto, la inspección de calidad constante es una parte necesaria de la producción.



Habiendo entendido las tareas del fabricante, los especialistas de ScanTech sugirieron verificar la calidad de las piezas estampadas usando un escáner láser PRINCE. La capacidad de cambiar entre los modos láser azul y rojo permitió que el dispositivo combinara la funcionalidad de los escáneres 3D tradicionales portátiles y metrológicos. El modo de funcionamiento con un rayo activo del láser rojo proporciona una rápida digitalización de los objetos. En el caso de mayores requisitos de precisión y detalle, active el modo de rayo láser azul.



La foto muestra las etapas del trabajo:



1. Instalación de marcadores: toma aproximadamente dos minutos.





Fuente: 3d-scantech.com



2. Digitalizar una pieza: tarda unos tres minutos.





Fuente: 3d-scantech.com





Fuente: 3d-scantech.com



3. Detección de desviaciones - dura 3 minutos.





Fuente: 3d-scantech.com El



modelo digital demuestra parámetros y desviaciones, le permite corregir errores en la etapa de diseño. El caso muestra claramente que el proceso requirió un mínimo de tiempo y esfuerzo.



Uso de escáneres 3D de FARO en la gira mundial de Justin Timberlake





Fuente: disguise.one



El escenario del programa "El hombre del bosque" de Timberlake son los paisajes naturales que "cobran vida" en el escenario. Primero, el equipo de ScanLAB digitalizó varias áreas forestales en el estado estadounidense de Oregon. Luego, los proyectores láser dirigieron las imágenes sobre el auditorio y el escenario, pintando imágenes asombrosas del paisaje de Portland en lienzos translúcidos suspendidos en el aire.





Fuente: faro.com



Se utilizaron dos escáneres láser Faro Focus X 330 con software Faro Scene 6.2 para preparar efectos visuales . Se necesitaron 40 copias digitales en total y 1 día laborable en la sala de conciertos.





Fuente: www.esa.int



Dado el tiempo limitado de preparación, las grandes áreas de superficies para la visualización de imágenes y, en consecuencia, la necesidad de imágenes de alta resolución, fue imposible crear efectos visuales en poco tiempo sin utilizar la tecnología seleccionada.



Recomendaciones para la selección de escáneres láser 3D



En la revisión, le presentamos el equipo de los líderes del mercado con una excelente reputación. Todos los dispositivos descritos tienen un alto rendimiento, por lo que recomendamos prestar atención a estos dispositivos para su uso en varios campos:



FARO Focus: Focus3D S350 , Focus 3D S150 .

Creaform: MetraSCAN 350 ( 350 Elite ), MetraSCAN 750 ( 750 Elite ), HandySCAN Black ( Black Elite ).

BRILLANTE 3D: FreeScan X5 ( X5 + ), FreeScan X7 ( X7 + ).

ScanTech: KSCAN20 ,PRÍNCIPE 775 , PRÍNCIPE 335 .



Salir





Fuente: 3d-scantech.com Estos



ejemplos demuestran claramente que el uso del escaneo láser 3D optimiza los flujos de trabajo en muchas áreas. La gama de tareas que se resuelven con los escáneres láser 3D se amplía constantemente.







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