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3D-Laserscanner sind auf dem Vormarsch. Schon in vielen industriellen Anwendungen unterstützen Sie Prozesse wie Prototyping, Reverse Engineering oder die Qualitätssicherung. Doch auf was sollten Sie beim Kauf eines 3D-Laserscanners achten? Das klären wir in diesem Beitrag.
1. Blauer oder roter Laser? - Die Laserarten
3D-Laserscanner projizieren ein Netz aus Laserlinien auf ein Objekt und der Sensor des Scanners analysiert den Verlauf der Laserlinien, um die Position im Raum zu bestimmen. Da Laser unempfindlich gegenüber Störungen sind, können sie sich an unterschiedliche Messbedingungen anpassen. Allerdings können Laser durch Rauschen beeinträchtigt werden; die daraus resultierenden Effekte variieren je nach Art der Laserquelle: blauer Laser und roter Laser.
Mit einem 3D-Laserscanner mit roten und blauen Laserlinien haben wir eine Kalibrierplatte mit Punkten im Abstand von 1 mm gescannt. Aus dem unten gezeigten Bild ist ersichtlich, dass ein roter Laser ein deutlicheres Rauschen aufweist als ein blauer Laser. Das bedeutet, dass der blaue Laser weniger anfällig für Störungen ist.
Wie unterscheiden sich denn blauer und roter Laser?
Der Hauptunterschied liegt in der Wellenlänge der Laser, wie folgendes Bild zeigt.
Blauer Laser besitzt eine geringere Wellenlänge als roter Laser. Aufgrund dieser Eigenschaft eignet sich ein blauer Laser besser, wenn es um die Erfassung von Details geht. Liegt aber das Hauptaugenmerk auf dem Scannen von großen Bauteilen, wie beispielsweise eines Flugzeugs, dann liefert der Infrarotlaser mit höherer Wellenlänge das bessere Ergebnis.
2. Brauche ich Photogrammetrie?
Wie so oft kommt es auf den Anwendungsfall an. Grundsätzlich ermöglicht Photogrammetrie eine höhere Genauigkeit und Effizienz beim Scannen von großen Bauteilen. Unter großen Bauteilen werden Bauteile ab einer Größe von 2 Metern für die längste Achse verstanden.
Auf dem Markt gibt es verschiedene Systeme. So gibt es separate Systeme für den Laserscan und die Photogrammetrie. Es müssen dann aber immer zwei Systeme mitgeführt werden. Es gibt auch schon 3D-Laserscanner, die ein eingebautes Photogrammetriesystem besitzen, wie z.B. der KSCAN von Scantech.
Für weitere Informationen empfehle ich Ihnen unseren Blogbeitrag zum Technologievergleich zwischen Laserscan und Photogrammetrie:
3. Was muss ich sonst noch beachten?
Die Größe des Objekts
Bei der Auswahl eines Scanners müssen Sie zunächst die Größe des zu scannenden Objekts bedenken. Wenn Sie eine kleine Münze scannen möchten, wäre ein 3D-Scanner, der Details in hoher Auflösung erfassen kann, eine gute Wahl. Wenn Sie ein großes Objekt, wie eine Windturbine scannen möchten, benötigen Sie einen Scanner mit einem großen Arbeitsabstand und Scanningbereich. Das bedeutet, dass der Scanner einen großen Bereich aus einer relativ großen Entfernung erfassen kann.
Die Genauigkeit
Unter der Genauigkeit des Scanners versteht man die zulässige Abweichung der einzelnen erfassten Punkte. Die Genauigkeit von 3D-Scannern liegt zumeist in einem Bereich von 0,01 mm bis 0,1 mm. Ein 3D-Scanner mit einer Genauigkeit von 0,06-0,07 mm wäre für die meisten Anwendungen ausreichend. Wenn Sie planen, ein komplexes industrielles Bauteil für die Qualitätskontrolle zu scannen, dann wählen Sie am besten einen 3D-Scanner mit höherer Genauigkeit.
Die Auflösung
Die Auflösung beschreibt den Abstand zwischen den erfassten Punkten bei einem bestimmten Scan-Abstand. Je höher die Auflösung ist, desto dichter ist die Wolke der Scanpunkte. Wenn die Details eines 3D-Modells für Sie wichtig sind, benötigen Sie eine hohe Auflösung. Wenn nicht, sind Anforderungen mit niedriger Auflösung für Sie geeignet.
Die Scanrate
Wenn wir von der Scanrate sprechen, beziehen wir uns darauf, wie schnell ein 3D-Scanner Daten von einem bestimmten Objekt erfassen kann. Die Geschwindigkeit hängt von der Anzahl der Laserlinien, der Größe des Scanbereichs und dem Scanning-Algorithmus des Geräts ab. Ein Handlaserscanner der Spitzenklasse kann bis zu 2 Millionen Punkte pro Sekunde aufnehmen.
Ich hoffe Sie konnten interessante Erkenntnisse aus diesem Beitrag gewinnen. Sollten Sie weitere Fragen haben, zögern Sie nicht mich zu kontaktieren.
Philipp Schmid
Mail: p.schmid@ibs-quality.de
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