Китайский разработчик оборудования в области 3D оцифровки и аддитивного производства Shining 3D представил ручной 3D-сканер EinScan HX в 2020 году. На рынке устройств для получения трехмерных цифровых копий сканер, предложенный компанией SHINING 3D, выигрывает у конкурентов по соотношению цены и качества, а в чем-то и превосходит их. Посмотрите обзор модели 3D-сканера Einscan HX от Shining 3D, и узнайте о ее характеристиках, возможностях и примерах применения.
Contents
Краткий обзор EinScan HX
В 2020 году инженеры Shining 3D анонсировали портативный сканер EinScan HX, обладающий возможностями промышленных образцов. За счет объединение гибридного и лазерного света, удалось осуществлять 3д сканирование в разных применениях, и точность достигает 0.04мм.
Компактный ручной аппарат весом всего 710 г дает возможность получить цифровую 3D-копию крупногабаритных объектов — деталей и кузовных элементов автомобилей, конструктивных элементов самолетов, малых архитектурных форм, скульптур, предметов мебели.
Доступно сканирование черных, блестящих и бликующих поверхностей большой площади. Такие характеристики присущи дорогостоящей профессиональной технике для 3D-оцифровки.
Внешний вид EinScan HX
3D-сканер EinScan HX — ручное портативное устройство, представляющее собой соединенные ручкой два излучателя: верхний и нижней. На верхей находится лазер, а внижней–LED-источник структурированного света. Сканер удобно держать в руке благодаря эргономичному дизайну ручки и небольшому, всего 710 г, весу устройства.
Комплектация
- Сканер.
- Маркеры.
- Адаптер питания.
- Калибровочная плата.
- Позиционная бумага.
- Соединительный кабель.
- USB-накопитель.
- Штекеры.
Для хранения и транспортировки устройства и аксессуаров предназначен специальный пластиковый кейс с ячейками.
Режимы сканирования
В сканере EinScan HX реализовано две технологии сканирования: структурного подсвета синими светодиодами (за нее отвечает левая часть устройства) и триангуляционная, или лазерное сканирование.
Светодиодная подсветка — это проецированная на объект сетка, по которой программное обеспечение выстраивает цифровой образ с точностью 0,05 мм. Сканирование можно вести по деталям, текстуре и маркерам. Лазерный луч создает вместо сетки семь перекрестий. Процесс сканирование осуществляется только по маркерам, точность — 0,04 мм.
Сдвиг нулевой точки по мере удаления от нее составляет 0,1 мм на 1 м в режиме структурной подсветки и 0,06 мм на 1 м при сканировании по триангуляционной технологии. Этот параметр называют объемной точностью.
Особенности:
- простота и удобство использования;
- высокая скорость сканирования в режиме структурного подсвета;
- выполнение бесшовного сканирования;
- в режиме лазерного сканирования скорость ниже, но оцифровке доступно большинство объектов для обратного проектирования, CAD / CAM, 3D-печати и пр.
Технические характеристики EinScan HX
Общие параметры
- Частота кадров камеры: 55 кадров в секунду
- Рабочее расстояние: 470 мм
- Подключение: USB 3.0
- Вес: 710 г
Параметры в разных режимах сканирования
| Быстрое (LED синего цвета) | Лазерное (голубой лазер) | |
| Источник света | Синий светодиод | 7 голубых лазерных крестов |
| Безопасность | Светодиодный свет (безопасный для глаз) | CLASS І (безопасно для глаз) |
| Точность сканирования | До 0,05 мм | До 0,4 мм |
| Объемная точность | 0,05+0,1 мм/м | 0,04+0,06 мм/м |
| Скорость сканирования и выравнивания | 1 200 000 точек/с, 20 кадров в секунду | 480 000 точек/с, 55 кадров в секунду |
| Режимы выравнивания | По маркерам, по элементам, по текстурам, гибридное выравнивание | По маркерам |
| Глубина резкости | 200–700 мм | 350–610 мм |
| Максимальный FOV (область сканирования) | 420 × 440 мм | 380 × 400 мм |
| Расстояние между точками | 0,25–3 мм | 0,5–3 мм |
| Сканирование текстуры | Да | Нет |
Требования к компьютеру
Подключение 3D-сканера к ПК происходит в режиме Plug & Play. К характеристикам компьютера предъявляются особые требования:
- большой объем оперативной памяти — минимум 8 ГБ, но рекомендуется 32 ГБ;
- видеокарта Nvidia 4 ГБ — с видеокартами AMD сканер работает некорректно;
- высокоскоростной порт USB 3.0.
На ПК должны быть установлены приложения для работы с трехмерными изображениями. Компания SHINING 3D предоставляет собственное программное обеспечение Geomagic Essentials SHINING 3D Edition для экспорта файлов в приложения CAD. Пользователи отмечают функциональность софта, юзабилити и понятный интерфейс. В комплекте ПО также есть пакет приложений для 3D-проектирования Solid Edge SHINING 3D Edition.
Программное обеспечение CAD/CAM для EinScan HX
Над разработкой приложений трудились IT-специалисты компании SHINING 3D в тандеме с SIEMENS PLM Software и 3D Systems — ведущими мировыми создателями программных решений для профессионального 3D-сканирования, 3D-проектирования, функций контроля, реверсного инжиниринга и аддитивного производства для предприятий многочисленных индустриальных отраслей.
Solid Edge SHINING 3D Edition
Платформа Solid Edge SHINING 3D Edition — комплексное решение для обратного инжиниринга, проектирования и моделирование. В программах предусмотрена интеграция с инструментами САПР.
Solid Edge SHINING 3D Edition позволяет создавать трехмерные модели высокого качества для дальнейшего использования в промышленном производстве по алгоритму: оцифровка — дизайн — моделирование — аддитивное производство.
Geomagic® Essentials™
Программисты 3D Systems и SHINING 3D в совместной работе создали комплекс программных приложений — универсальный пакет для работы с цифровыми объектами. Преобразование сканов в формате 3D в САПР всегда вызывает некоторые сложности. Geomagic Essentials — это набор инструментов для извлечения всех необходимых элементов для экспорта в пользовательское ПО САПР.
Примеры 3D-сканов, полученных после сканирования объектов с помощью EinScan HX
3D-сканер, разработанный специалистами компании SHINING 3D, способен оцифровать трехмерный объект любого размера и формы, в том числе повышенной сложности:
Кейсы: применение и функции 3D-сканера EinScan HX
Оборудование спецавтомобилей
Производитель коммерческого транспорта System Strobel специализируется на оборудовании автомобилей для медицинской сферы. Переделка стандартных моделей связано со сложностью расчетов параметров оборудования, которое нужно установить в салоне. Сканирование кузова и компонентов автомобиля с помощью сканера EinScan HX дает возможность получить цифровую копию переделываемого узла. Над ней начинают работу конструкторы и 3D-дизайнеры, быстро получая конечный результат — объемную модель конструктивного элемента. Все детали, в том числе сложной формы, изготавливаются с высокой точностью и большой скоростью.
Читайте подробнее о кейсе EinScan HX идеально подходит для экстренных случаев
Оборудование для горнодобывающей отрасли
Компания Darkhangeomach занимается производством оборудования для горнодобывающей и тяжелой промышленности, в том числе инструменты и запчасти. Для создания сложных полигональных поверхностей в целях реверс-инжиниринга конструкторы искали эффективное решение. 3D-сканеры выиграли в сравнении с координатно-измерительными машинами. В качестве сканирующего устройство был выбран 3D-сканер EinScan HX.
Так, для сканирования рабочего колеса подошел лазерный модуль, позволяющий обрабатывать блестящие металлические поверхности. Скан детали был экспортирован в ПО Geomagic Essentials для дальнейшей обработки. Затем изображение отправлено в Solid Edge SHINING 3D Edition, где было завершено конструирование форм и деталей с высокой точностью. Применение продуктов Shining 3D упростило задачу по изготовлению необходимых конструктивных элементов.
Читайте подробнее о кейсе – Нацеленность на успех с «EinScan HX».
Изготовление запчастей для мотоцикла
Заменить какой-либо компонент бывает сложно и дорого, из-за того что производители мотоциклов не продают некоторых отдельных деталей, а реализуют узел в сборе. Чтобы изготовить деталь, нужно ее спроектировать и затем отлить из металла или пластика. Если компонент скопировать, получив цифровую 3D-модель, а затем напечатать на 3D-принтере, то это займет меньше времени и потребует меньших вложений.
Для 3D-сканирования был выбран сканер EinScan HX. Оцифрованная деталь подвергается обработке в программном приложении с целью получения STL-файла, по которому создается код для аддитивной печати объекта. Внедрение технологии позволило не только получить необходимые запчасти, но и оптимизировать их вес, форму для улучшения функциональности.
Читайте подробнее о кейсе – Модернизация мотоцикла с помощью рабочего процесса «сканирование-дизайн-печать» от «SHINING 3D».
Оптимизация сетки
В прошивку ПО сканера EinScan HX разработчики добавили функцию редактирования и оптимизации сетки. Операция подразумевает несколько опций: сглаживание, повышение резкости, что способствует устранению поверхностного шума и сохранению четкости изображения. Пользователю доступна интенсивность в диапазоне от 0 до 100 % и возможность проведения нескольких итераций.
Читайте Инструкции по оптимизации сетки
Тестирование точности 3D-сканера
Под точностью сканера подразумевается точность одиночного измерения и объемная точность, то есть точность объемного изображения, уже выровненного и собранного в полный набор данных. Был проведен тест 3D-сканера EinScan HX на соответствие параметрам точности, когда сканируется эталонный объект и полученные результаты сравниваются со стандартами. Измерение выполняется в ПО Geomagic Control X. По результатам теста точность сканера компании Shining 3D попадает в интервал заданного стандартами диапазона.
Ознакомиться со статьей – Точность ручного 3D-сканера «EinScan HX»
Эффективное измерение крупногабаритных объектов
Существующая методика измерения 3D-деталей подразумевает применение ручного инструмента — микрометра и штангенциркуля. Но ими не зафиксировать кривизну и усадку поверхности. Для этого нужны специнструменты, а процесс сложен и занимает много времени. Обеспечить точность полученных результатов не всегда получается.
Измерение 3D-сканером EinScan HX позволяет получить данные с заданной точностью. Для сканирования металлических объектов выбирается режим лазерного сканирования с помощью опорных точек — маркеров. Для получения объемной цифровой модели габаритной пресс-формы из алюминия потребовалось не более 10 минут.
Как эффективно освоить измерение крупногабаритных алюминиевых форм
