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超高精度照相方式三维扫描仪 Range7

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>使用浪歌7要解决的主要问题
>主要技术特点

日本柯尼卡美能达公司经过10年的努力先后生产出了Vivid300,Vivid700,Vivid910, Vivid9i等著名的非接触激光三维数据化仪。销售数量为全球第一。其独到的技术得到了国际上以及我国大量的客户的认可。最近又推出了Range7(浪哥7)(中文名称:浪哥7)新型号。主要面向追求超高精度的客户和CAD/CAM/CAE等领域的客户。特点是精度达到了0.04毫米,误差为4微米。一次测量速度为0.4秒。一次获取点云数量为130万,同时获取130万RGB彩色像素。
其精度达到了国际上最高水平,速度为最快。此外该系统还具有精度自身调节装置,在温度和湿度等不同环境下,通过自身调节装置可以获取较高精度的数据。
RapidformXOR等高级逆向设计软件系统配有该系统的接口,使得客户能够快速获取物体的三维点云数据,以及快速进行逆向设计,造型,检测等。

构成元素

功能说明

配置类型

浪哥7系统的核心部件。非接触照相式激光三维数据化仪数据化头。

标准配置

浪哥7系统配有两个可更换的光学镜头,型号为TELE和WIDE。对于扫描不同物体以及具有不同精度需求的时候可以自由更换。

标准配置

浪哥7系统的精度自校准系统。一般情况下,高精度数据化仪对温度和湿度较为敏感,为了适应不同环境或者当环境改变之后,使用浪哥7系统精度自调整系统可以确保测量精度。

左图为校准图板,校准图片,校准装置台。

标准配置

三维数据拼接用靶标。扫描物体的时候可以使用也可以不使用。提供两种靶标,对应于TELE和WIDE光学镜头。

标准配置

浪哥7系统标准配置软件。使用该软件可以进行系统控制,数据采集,数据拼接,数据合成,数据保存等。保存数据格式:STL。

标准配置

浪哥7系统和计算机间的USB接口线。

 

标准配置

电源适配器。

标准配置

三脚架和云台。当客户在野外或者需要经常移动测量位置的时候,可以选用该三脚架和云台系统。操作简单实用。

选项配置

计算机放置台和浪哥7系统工作头放置台。当客户在室内使用的时候,建议使用该操作台系统。特点是操作简单,牢固。工作头的高度,角度等都可以方便调节。

选项配置

放置被测物体旋转台。承重3公斤。当客户大量测量某些物体的时候,可以将物体放到旋转台上。设置固定旋转角度,方便扫描。

选项配置

放置被测物体旋转台。承重20公斤。当客户大量测量某些物体的时候,可以将物体放到旋转台上。设置固定旋转角度,方便扫描。

选项配置

工作头保存箱。

选项配置

测量方法

三角测量原理

光源

半导体激光;波长:660nm

激光等级

Class 2 (IEC60825-1 Amendment 2)

有效像素

131万象素 (1280×1024)

测量距离

450mm ~ 800mm

接收镜头

TELE;WIDE

测量范围
(单位: mm)

X × Y

Z

TELE; 距离:450mm

79×99

54

TELE; 距离:800mm

141×176

97

WIDE; 距离: 450mm

150×188

109

WIDE; 距离: 800mm

267×334

194

XY方向测量间隔
(单位: mm)

TELE; 距离: 450mm

0.08

TELE; 距离: 800mm

0.14

WIDE; 距离: 450mm

0.16

WIDE; 距离: 800mm

0.28

精度

±40μm

误差(Z, s)2

4μm

自动对焦

自动曝光

扫描时间

约2 秒(1 次扫描)

预览功能

是 (约0.4 秒/扫描)

环境光条件

500lx 以下

文件格式

输入/输出: 柯尼卡美能达专用格式:.RGV、.RVM; 输出: .STL

输出接口

USB 2.0

电源

含 AC 适配器

输入电压: AC 100 ~ 240V (50/60Hz)

电流: 1.4A (当AC 100V输入时)

尺寸

295 (W) × 190 (H) × 200 (D) mm (不含镜头)

重量

约6.7kg

操作温湿度范围

10 ~ 40°C; 相对湿度65%以下, 无凝露

储存温湿度范围

-10 ~ 40°C; 相对湿度85%(35℃时)以下,无凝露

 

浪哥7系统要求客户配置如下性能的计算机:

操作系统

Windows Vista64位

CPU

Core2Duo, Xeon以上

内存

4GB以上

显示屏幕

支持1280x1024显示

显卡

支持OpenGL的显卡(建议购买时询问)

外设接口

USB2.0

 

浪哥7系统面向于逆向工程设计的客户,主要有以下几个主要目的。

◆目的-1:建立实体模型。快速扫描实物,获取表面三维点云数据,利用逆向设计软件进行NURBS曲面造型, 最终获取完整的高精度的实体或者面体模型数据。

如图所示:
浪哥7工作头被设置到操作台上,笔记本计算机也被设置到操作台上,工作头的测量角度以及高度可以随意调节,测量十分方便。

被测物体的放置位置没有固定的要求。可以放置到选项配置的旋转台上面,或者放到较老稳的任意物体上面即可。

扫描的时候要求物体在2秒以内保持绝对静止。每次扫描之前可以手动改变扫描方向,从而进行多次的扫描。

 

 

具体案例如下:
扫描过程与处理结果

第一步:启动标配软件,对准被测物体。

当Range7(浪哥7)系统被启动以后,该系统的光学镜头自动搜寻目标,并且清晰的将被测物体显示在图像是视窗内。
当被测物体移动或者旋转以后,系统也将自动对准焦距。

第二步:用0.4秒预先扫描,确定是否扫描准确。

Range7(浪哥7)系统能够具有快速预先扫描功能,经过预先扫描,客户可以准确无误的确认被测范围以及所需的三维数据。
客户可以调整被测物体的方位以及方向。较少测量次数。

第三步:保存扫描数据。

当预先扫描经过确认以后,客户就可以保存数据了。也可以利用标准的2秒扫描模式进行扫描,获取质量更高的三维数据。
该过程,Range7(浪哥7)系统自动的获取物体表面的彩色数据。

第四步:多次扫描数据。

Range7(浪哥7)系统可以多次多方向的进行扫描。目的是获取完整的三维数据。左图为经过4次扫描而利用标准配置软件拼接以后的三维点云数据结果。

第五步:根据完整的高精度的三维点云数据,利用高级建模软件进行曲面造型处理,获取完整的实物的曲面实体数据。该数据可以保存为Solidworks,Pro/E,,UG,Catia,CAD等其他软件的格式。之后可以应用于CNC,数控机床等。
说明:如果客户仅仅是为了获取三维点云数据,就没有必要进行第五步。

◆目的-2:用于检测。快速扫描实物,获取表面三维点云数据,利用逆向检测软件进行各种检测,最终获取完整检测报告。

第一步:使用Range7(浪哥7)对检测物体进行高精度扫描。扫描方式为非接触方式,扫描过程类似于照相方式。

第二步:根据高精度三维点云数据进行以下各种检测。

通过等高线,外形,轮廓进行检测。

使用高级检测软件能够自动获取各个方向的等高线,外形以及轮廓。通过这些基本元素能够很方便的进行检测。

断面检测。

使用高级检测软件能够自动获取各个部位的断面。通过这些断面能够很方便的进行检测。

GD&T尺寸检测。

使用高级检测软件能够进行GD&T尺寸检测。

检测报告输出。

使用高级检测软件能够进行对检测结果进行多种多样的形式的输出。

Range7(浪哥7)的主要技术特点

经过柯尼卡美能达公司长达10年的开发,结合以往的客户使用情况以及当今国际上的三维扫描仪技术的发展,最终开发出Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪。该系统具有两个不同焦距的光学镜头,全部零部件集中于一个箱体,总重量为6公斤左右。用户可以自由更换光学镜头,测量不同大小的物体。扫描速度为0.04秒和标准的2秒。详细参数请参考Range7(浪哥7)的性能指标说明。

系统具有多重焦距可调节的功能。该功能分为两段自动对焦,使得客户在扫描物体的时候更加方便的获取纵深方向的清晰的三维数据。此外还有根据客户选择的某些点位置而进行自动对焦的功能以及根据客户选择了的某些区域进行对焦的功能。利用柯尼卡美能达多年的光学技术达到方便的测量距离,角度等的要求。从而使得测量变为简单,具有柔软性。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统具有预先扫描确认功能。使用这个功能可以预先用0.4秒快速扫描死角或者遮挡部位,根据扫描结果客户进行确认,并且改变方向进行扫描角度的修正,从而实现准确无误的扫描。是的工作效率提高。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统能够非常光滑的获取物体表面三维数据。如图所示,即使金属表面,也能获取极为光滑的数据,给后续数据处理带来了极大的好处。保证后续处理的精度。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统具有标准配置软件Range Viewer软件。该软件采用三维数据处理软件的标准窗口界面,一般的工程都能够方便的使用。特别是它具有一边采集一边进行拼接等功能,使得扫描和数据处理的效率提高。同时它也是操作容易的软件。数据输出为大多数的标准三维软件的格式。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统的测量原理为光切断方式。该方式为柯尼卡美能达独创的先进的测量方式。特点是测量准确,快速。采用的激光为级别2的半导体激光。2秒钟以内可以获取131万像素数据。一次扫描所用时间为2秒。三维点云数据也为一秒以内可以获取131万个点云数据。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统具有理想化的构造设计特点。内部采用很强的碳素纤维板,保证了用户在不同的温度和湿度的情况下的数据的质量。具有很高的可信赖性。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统具有严格的出场测试方法。采用如图所示的检查手段,保证设备的精度。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统具有很严格的精度校准系统。如图所示,设备提供精度校准系统,使得用户在不同的环境也能够获取精度较高的数据。一般三维扫描设备都不具备这样的精度调整系统。使用这个系统使得用户不用定期的返回厂家进行精度校准。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统具有专用的工作台。设置笔记本计算机非常的方便。数据化工作头也可以被设置,而且可以方便的调整测量角度,使得扫描过程轻松愉快。受到了工程师们的欢迎。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统还具有专用的三脚架系统,客户可以根据自己的需要来进行选择。

Range7(浪哥7)非接触激光三维数据化仪系统具有专用的收纳箱体。当用户出差的时候可以方便的使用。这样也可以很好的保存系统不受到任何伤害。