德国大幅面扫描仪（美国十大扫描仪）

近些年，随着计算机应用及网络技术的普及和成熟，三维扫描技术也随之快速发展，不仅设备来越轻越精致便携，更重要的是扫描速度及数据精度都有很大提高，南极熊觉得，3D扫描仪的这些优势会使得三维扫描技术在医学、工业制造等方面得到了广泛的应用，前景市场无限美好。Arrinera Hussarya，作为波兰的第一个超级跑车项目，从一开始就激起了波兰人希望波兰汽车工业找回往日荣耀的强烈情感。功能零部件的生产，要达到跑车的要求，必须有足够的精度和耐久性。

与大多数波兰汽车项目不同的是，Arrinera Hussarya是从基层一步步建立起来的。汽车车身、发动机、内饰，尽管它们已经被证明是可行的，但仍然需要重新设计来满足所有的要求，同时也要展现超级跑车的美学。

逆向工程减少生产成本

重新设计一款超级跑车不仅非常耗时，同时也很昂贵。Arrinera的工程师们经过长期的探索来降低成本，最终它们选定了逆向工程这种方式，即重构现有元素的3d数据来完成重新设计。

通过专业的SMARTTCH 三维扫描仪，超跑工程师们能够快速获取汽车零部件几何上的全部3d数据。3D扫描技术最为出色的案例就是离合器外壳的逆向设计和制造。

超跑的离合器受到的压力与普通车辆的完全不同，这已经不是什么秘密。一个810牛/米的扭矩对离合器的要求不仅是性能上要求可靠，而且要轻量化设计。因为有三维扫描仪，所以使得获取市面上已有、已存在的外壳的3D数据成为可能，然后在逆向设计软件中重新设计来安装柄座，同时需要适配车辆的原有构造。

绿光是未来趋势

MICRON3D 10M三维扫描仪拥有1000万像素CCD镜头，可用于精确测量、采集数据。该技术基于绿色的LED光源，测量效果比应用白光的三维扫描仪高30%。案例中机型采用800*600mm的视野（该视野可在出厂前根据要求定制），该款三维扫描仪扫描物体时获取的整体数据能达到0.084mm的精度。若是300*200mm的视野则可达到0.008mm的单幅精度。

实际上，这意味着一次测量就能扫描到80*60cm的面积。不同于市面上其他现有的解决方案，SMARTTCH三维扫描仪永远只有一个校准的测量体积，这确保了用户上手就可以使用，无需再调校设备，这不仅节省了时间，而且避免了校准对精度的影响。MICRON3D green也是按照德国VDI/VDE 2634计量标准来认证的，这给了Arrinera公司信心，他们深信，测量误差不会超过设备精度证书中给出的数值。

三维扫描仪是计量设备

SMARTTCH三维扫描仪是通过投影到物体的表面来测量。光栅条纹的变形取决于曲率并被测量头内集成的CCD探测器记录。该设备可采集所有可见的表面。为了获取物体各个面的全面3d数据，扫描中需要用到转盘。转盘承载能力超过300公斤，直径只有50公分，这足以对大部分汽车部件进行完整的测量。

CCD探测器的图像会通过特殊软件算法被准换成点云，每个点云包含有通过XYZ轴描述的3d数据信息，经过后期处理后可以用于质量控制，出质量检测报告，在Arrinera公司的案例中是通过重新逆向设计并通过数控机床来加工模型。

对于500万或者1000万像素的分辨率单次测量的点云分别有500万或者1000万个点，像素数对决定了被测对象的扫描细节。在Arrinera的案例中，应用了1000万像素的三维扫描仪，因为需要精确的还原被测对象。

从两侧扫描离合器外壳，得到两个整体点云数据。每个点云有六个单独的测量幅面。扫描仪配合自动转盘使每个测量面初步对齐，其他对齐数据方式例如使用定位标记，形状拼接。

在SMARTTECH三维测量软件中对齐点云

在扫描过程中，通过SMARTTCH三维测量软件将点云转换成三角形网格。每台SMARTTCH三维扫描仪都配备了测量软件。在数据转换前，我们需要先调整测量结果，我们用三点法进行对齐，选择三个共同点。软件由此自动确定彼此的位置。我们的目标是获得扫描对象的整体点云数据。自动转盘的使用大大简化了对比结果操作的复杂性。

在把点云转换成三角形网格之前，我们需要用到全局对齐的功能，这是基于点的位置来精确的把所有点云跟另一个测量数据对齐。在这个阶段，我们必须清除不同数据带来的重叠区域。在这些操作之后，点云就转换成了三角形网格，Arrinera选择的stl格式，stl是当下最流行的三角形网格格式，能够兼容3D打印机和铣床。三角形网格也可以用作CAD建模的基础。Arrinera生成并调整了CAD模型，然后导入软件操作数控机床。3D扫描不仅降低了公司的预算压力，同时也使专用零件的制造成为可能。

用定位标记扫描大对象

因为物体的尺寸不同，在测量实验室用转盘进行三维扫描并不总是行得通，这就需要使用定位标记法，可以在产线上进行测量。第二个例子讨论了这个方法。在第一个复制品的生产过程中，尽管经过了长时间的设计过程，但不是所有部件都和最初计划的完全一样。

Arrinera的工程师就遇到了那样的问题。汽车左侧的底座被调整了用以优化结构。为了保持车辆的对称性，另一面的底座必须完全一样。Arrinera用的传统测量方法没办法获得完整的3d数据，因此他们决定用SMARTTECH的3D扫描技术。

因为MICRON3D green的外壳是碳纤维做的，因此可以在车间使用。内部的部件由F7级别的过滤器提供保护。耐用的机身外壳不仅保证了稳定性，而且保证了测量数据的高质量。另外，内部的减震系统也有效抑制了可能影响结果精度的振动。

现有底座的几何数据直接从实物原型中收集。Arrinera Hussarya在一个平台上，车门阻碍了接触底座。因为底座的尺寸远远大于三维扫描仪的可视范围，所以有必要使用具有定位标记功能的扫描法。

使用标记点的测量方法需要在扫描面上粘贴特殊的定位标记点。SMARTTCH3Dmeasure 三维软件操作三维扫描仪在两个独立测量面上找到五个共同点，然后将它们对齐。三维扫描仪操作员对他的产品有一个完整的视图，可以轻松地添加底座剩余的扫描部分。投影仪和ccd探测器之间的尖角使我们获得大量的几何数据。

用定位标记进行的三维扫描的结果是使没对齐的点云，在SMARTTCH3D软件中的进一步的后期处理，因为设计很直观，能够自动进行单独每一次的操作。在这种情况下，也有必要在Arrinera使用的Geomagic Design X中创建一个参考的CAD模型。该模型与制造必要零件的切割机和折弯机兼容。

有了给定元素的CAD模型后就可以运用3D打印技术进行快速原型制造。Arrinera从波兹南一家叫OMNI3D的公司选择了这个方案，他们的旗舰产品Factory 2.0 能够运用熔丝制造技术生产巨大的3D模型。该装置用于快速成型，设计过程需要持续改进组件，这样就能一次生产多个而不止一个原型件。如果是用传统方法的话，将耗费大量时间和生产成本。

OMNI3D为Arrinera按1:1的比例打印镜框，该技术不仅可以让超跑生产商快速制作原型，也可以生产ABS的零部件。应用了3D打印技术后，Arrinera可以减轻零件的重量，这对于超跑来说是至关重要的，尤其是决定是否安装某个特定元素。设计和制造第一辆赛车不仅是一项工程，更是财务上的挑战。3D打印既节省了成本，又保证了数据获取，原型制造和生产上的精度。Arrinera运用了3D打印技术后，大大加快了原型制作的进度，为生产节约了时间。

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