3D scan掃描量測原理 - 通業技研3D整合專家

3D Scan掃描的優勢

眾所皆知，工業零部件的形狀比較複雜，有些底面、內部凹槽形狀各異，曲面輪廓較多。使用傳統的測量方法，如檢具、治具、三座標等，不僅十分繁瑣、耗時，而且不易對零部件的結構進行準確、快速地測量、檢測。

若使用 3D Sacn掃描技術，可以匯整出以下三大優勢：

1. 不破壞掃描工件提供精準、真實的三維資料

2. 掃描資料與標準件進行對比，能輕鬆瞭解工件的加工尺寸及誤差分佈情況

3. 對於死角少、複雜曲面、同軸度、圓柱度等用傳統方法難以獲取檢測的資料，也都能透過3D Scan掃描的技術輕而易舉地獲取

而快捷的3D掃描也可以提高檢測的效率，減少時間和人力成本，亦可直接將物件三維資訊以數位化保存，爾後若需要複製或修改設計即可使用。未來若要加以量產，也只要將檔案以3D列印的方式製作翻模即可。

常見的 3D Scan技術原理及代表性3D量測儀

接觸式 3D Scan掃描原理

接觸式3D掃描是藉由掃描器上的偵測探頭去接觸物體表面，在偵測探頭移動的同時記錄下物體的表面形狀，再轉換、重建成立體圖形，運用接觸式量測設備的精準度相當高，不過也必須要花上更多的時間，同時也不適合運用在較為脆弱的物體上，如：古文物、高價值物品。

代表性3D量測設備為 Creaform HandyPROBE Next 無線移動式三次元量測，其優勢為打破傳統CMM量床需要固定量測環境，可不受環境不穩定因素影響、量測過程中工件、光學追蹤器以及無線探頭均可隨時移動，專為現場環境應用而設計，量測範圍相對其他可擕式三次元量測更廣，動態參考的優勢協助減少人為誤差、確保車間條件下的量測精度。

非接觸式 3D Scan掃描原理

1. 光學式(光柵式)3D Scan掃描

其偵測原理就是藉由如柵欄的特定光源照射，以及不同照相機位置之關係，與光學處理軟體透過光紋圖樣分析的技術和照相機之畫面做比對，並以專利的小型化投影法(iniaturised projection technique (MPT)為基礎，可以將掃描擷取資料時間縮短至一秒以內，迅速且準確得到量測資料。

代表性3D Scan掃描器為 Artec Leo ，首款內建自動3D處理功能的3D掃描器，在掃描物體同時可於Leo觸控面板上查看即時產生的3D Scan掃描模型，並旋轉、檢查已掃描區域以利填補缺漏部位。無線操作也將手持式3D掃描的體驗上升至全新高度，更輕鬆簡單地實現3D Scan掃描。

2. 雷射光 3D Scan掃描

以雷射光照射物件上，並利用光學鏡頭與感測器擷取雷射光所測得的物件資料。運用的原理是藉由雷射光去探測目標物，當雷射光照射到目標物，同時也會造成反射，儀器中的接收器就會接收反射的雷射光，並利用發射與接收的時間差換算成距離，來描繪出物體的形狀。

代表性3D Scan掃描器為Creaform HandyBLACK ，非常適用於受限的空間、較小體積物件，不受物體幾何外型、材質或表面色彩影響，即使是黑色光亮面或高反差物件皆不需噴粉等事前處理，有效減少製程時間、提升工作效率

3D Scan掃描 | 熱門產業應用介紹

至今日，3D Scan掃描已廣泛應用於各行各業，並具多種用途，如產品開發設計、品質控制、科學教育等，為各行各業創造更多商業價值。

以下整理於國內最廣泛運用3D掃描儀的產業，點擊圖片即可觀看實際應用案例分享：

3D Scan掃描 | 首選通業技研

通業技研擁有最完整的逆向工程3D掃描量測器產品線，從簡便型Artec手持式3D Scan掃描設備、3D Systems旗下Geomagic 的Capture掃描設備以及工業級HEXAGON旗下AICON光學掃描系統，到掃描及檢測設備兼具的Creaform檢驗級量測儀，廠商可視掃描工件的大小、表面和複雜度，選擇符合製程需求的逆向掃描方案，非常適用於掃描資料比對和零件間距確認的作業，有效減少零件組裝時的誤差和繁瑣的資料建檔動作。為提供廣大客戶更優質的3D掃描量測服務，通業2017年正式代理Creaform量測級3D Scan掃描系統，而該品牌的MetraSCAN 3D掃描機，內建最多15條十字線雷射和1條直線雷射，無須貼點、噴漆等前置作業，直接手持掃描即可產出最終高品質CAD檔案供編輯，創造同級產品最佳掃描速度和精度表現，適合汽車、航太等高階工業使用的3D掃描量測儀。此外，Creaform亦於2019年推出全新兩項產品(HandySCAN BLACK^TM 和Go!SCAN SPARK^TM),並榮獲紅點產品設計大獎，其中HandySCAN BLACK 配備藍光雷射3D掃描技術，可滿足各種計量應用的尺寸測量需求，相信可以為產業客戶帶來更快速簡便的3D 掃描體驗。