اسکن سهبعدی: انواع، کاربردها و نقش آن در تولید (3d scan practices)
اسکن سهبعدی یک فناوری غیرتماسی است که شکل، اندازه و هندسه اشیاء فیزیکی را ثبت میکند تا مدلهای دیجیتال سهبعدی ایجاد کند. این فناوری بهطور گسترده در صنایعی مانند تولید، بهداشت و درمان، باستانشناسی، سرگرمی و غیره استفاده میشود. با تبدیل اشیاء واقعی به دادههای دیجیتال دقیق، اسکن سهبعدی مهندسی معکوس، کنترل کیفیت، نمونهسازی سریع و شبیهسازی مجازی را ممکن میسازد. در این مقاله به توضیح انواع روشهای اسکن سه بعدی و کاربردهای آن (3d scan practices) میپردازیم.
جهت مطالعه راجع به مهندسی معکوس اینجا کلیک کنید
انواع فناوریهای اسکن سهبعدی
انواع مختلفی از روشهای اسکن سهبعدی وجود دارد که هرکدام بر اساس دقت، سرعت و شرایط محیطی برای کاربردهای مختلف مناسب هستند.
۱. اسکن سهبعدی با مثلثبندی لیزری
- از یک خط یا نقطه لیزر برای تابش روی شیء استفاده میکند و یک دوربین تغییر شکل لیزر را ثبت میکند.
- دقت بالا برای اشیاء کوچک تا متوسط.
- معمولاً در بازرسی صنعتی و مهندسی معکوس استفاده میشود.
۲. اسکن سهبعدی با نور ساختاریافته
- یک الگوی نوری (معمولاً سفید یا آبی) روی شیء تابانده و اعوجاج آن را با دوربینها اندازهگیری میکند.
- سریع و بسیار دقیق، مناسب برای اسکن اشکال ارگانیک (مانند چهره انسان، مجسمهها).
- در تصویربرداری پزشکی، سرگرمی (CGI) و طراحی محصول استفاده میشود.
۳. فوتوگرامتری
- از چندین تصویر دوبعدی گرفتهشده از زوایای مختلف برای بازسازی مدل سهبعدی استفاده میکند.
- مقرونبهصرفه اما نیاز به نور و بافت مناسب روی شیء دارد.
- در باستانشناسی، ساختوساز و نقشهبرداری با پهپاد کاربرد دارد.
۴. اسکن سهبعدی زمانپرواز (ToF)
- زمان بازگشت پالس لیزر به سنسور را اندازهگیری میکند.
- مناسب برای اسکن در مقیاس بزرگ (مانند ساختمانها، مناظر).
- در خودروهای خودران، رباتیک و معماری استفاده میشود.
۵. اسکن سهبعدی تماسی
- از یک پروب فیزیکی برای لمس و ثبت سطح اشیاء استفاده میکند.
- بسیار دقیق اما کند.
- معمولاً در تولید با دقت بالا و دستگاههای CMM (ماشینهای اندازهگیری مختصاتی) استفاده میشود.
۶. اسکن توموگرافی کامپیوتری (CT)
- از پرتوهای ایکس برای ثبت هندسه داخلی و خارجی استفاده میکند.
- مناسب برای تصویربرداری پزشکی و بازرسی قطعات پیچیده داخلی.
- در صنایع هوافضا، بهداشت و درمان و تحلیل مواد کاربرد دارد.
کاربردهای اسکن سهبعدی (3d scan practices)
اسکن سهبعدی کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد:
۱. تولید و مهندسی
- مهندسی معکوس: تبدیل قطعات فیزیکی به مدلهای CAD برای طراحی مجدد.
- کنترل کیفیت: مقایسه قطعات اسکنشده با طرحهای CAD برای تشخیص نقصها.
- قالبسازی: اطمینان از دقت در قالبها و ابزارها.
۲. بهداشت و درمان
- پروتز و ارتز: ساخت دستگاههای پزشکی متناسب با بیمار.
- اسکن دندان: ساخت روکش، بریج و الاینرهای دقیق.
- برنامهریزی جراحی: مدلسازی سهبعدی قبل از عمل برای جراحیهای پیچیده.
۳. سرگرمی و رسانه
- تصاویر تولیدشده کامپیوتری (CGI) و انیمیشن: ثبت اشیاء واقعی یا بازیگران برای جلوههای دیجیتال.
- واقعیت مجازی (VR): ایجاد محیطهای سهبعدی فراگیر.
۴. معماری و ساختوساز
- مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM): اسکن سازهها برای بازسازی.
- حفاظت از میراث فرهنگی: دیجیتالیسازی بناهای تاریخی.
۵. خودروسازی و هوافضا
-
نمونهسازی و آزمایش: اسکن بدنه خودرو یا قطعات هواپیما.
-
تحلیل آیرودینامیک: بهبود طراحی بر اساس مدلهای اسکنشده.
اسکن سهبعدی در تولید
اسکن سهبعدی نقش کلیدی در تولید مدرن دارد و با بهبود کارایی، کاهش خطاها و امکان نوآوری سریع، تحول بزرگی ایجاد کرده است.
۱. تضمین کیفیت و بازرسی
- تولیدکنندگان از اسکنرهای سهبعدی برای مقایسه قطعات تولیدشده با مدلهای CAD استفاده میکنند تا از رعایت استانداردها اطمینان یابند.
- تغییرشکلها، ترکها یا انحرافات را در مراحل اولیه تولید تشخیص میدهد.
۲. مهندسی معکوس
- قطعات قدیمی که فایل دیجیتال ندارند، اسکن و به مدلهای CAD قابل ویرایش تبدیل میشوند.
- به بازتولید قطعات منسوخ یا بهبود طراحیهای موجود کمک میکند.
۳. نمونهسازی سریع و تولید افزودنی
- مدلهای اسکنشده را میتوان برای نمونهسازی سریع چاپ سهبعدی کرد.
- امکان بهبود تدریجی طراحی را بدون نیاز به اندازهگیری دستی فراهم میکند.
۴. یکپارچهسازی با خط تولید
- رباتهای مجهز به اسکنر سهبعدی میتوانند قطعات را در زمان واقعی بازرسی کنند و از مونتاژ صحیح اطمینان یابند.
- در تولید خودرو برای نصب دقیق قطعات استفاده میشود.
۵. اصلاح قالب و ابزار
- اسکن قالبها و ابزارها به شناسایی سایش و پارگی کمک میکند و امکان تعمیر بهموقع را فراهم میسازد.
- زمان توقف تولید را کاهش میدهد و دقت تولید را افزایش میدهد.
نتیجهگیری
اسکن سهبعدی یک فناوری تحولآفرین است که دقت، کارایی و نوآوری را در صنایع مختلف بهبود میبخشد. در صنعت تولید، این فناوری توسعه محصول را تسریع میکند، کیفیت را تضمین میکند و هزینهها را کاهش میدهد. با پیشرفت فناوریهای اسکن، کاربردهای آن (3d scan practices) گستردهتر خواهد شد و به بخشی ضروری در صنعت ۴.۰ و تولید هوشمند تبدیل میشود.
ثبت ديدگاه
شما برای ارسال دیدگاه باید وارد حساب کاربری شوید در