3D数字化三坐标测量扫描
使用三坐标测量机（CMM, Coordinate Measuring Machine）进行3D扫描是一种通过捕捉物体几何形状来创建物理对象的数字化详细模型的方法。该过程将CMM的高精度与3D扫描技术结合，可实现对复杂机械零件或工具的高精度三维测量和逆向工程。
3D扫描应用
3D扫描已成为产品生命周期管理（PLM）过程中每一步的重要工具。尤其适用于新一代真正便携、自定位的扫描仪。
3D扫描能够弥合现实世界物理对象与数字设计环境之间的差距，这在利用PLM的众多行业中极为宝贵——航空航天、汽车、消费品、制造及重工业是主要应用领域。
这些行业受益于更快的上市速度、更高的质量、降低的库存成本以及对产品性能的更好理解。
逆向工程
逆向工程是一个过程，涉及测量物理对象并将其重建为3D模型，以恢复设计意图——完美重建原始设计——以简单的分析曲面（平面、圆柱面）和自由曲面（NURBS）的形式，生成新的CAD参考模型。
作为CAD工程师和工业设计师，您负责适应和维护形状通常复杂且有机的零件。由于CAD模型通常不可用或难以获得，必须重建3D模型并将其整合到设计中。
逆向工程的原因多种多样：替换损坏的组件（无现成CAD模型），更新过时的零件，将新零件适配到现有装配或环境中，生成新的制造计划或简单分析竞争产品的特征。3D扫描仪通常是提取尺寸信息和以点云或自动即时网格形式表示的首选技术。
SRSC使用高性能Creaform MetraSCAN Black EliteTM，允许我们的CAD工程师从现有物理对象创建3D模型。此外，Scan-to-CAD软件VXelement为客户提供灵活性，清理、对齐和优化扫描数据，并在传输到CAD软件之前从网格中提取尺寸信息。
- 高细节水平：具备高分辨率以捕捉复杂细节，支持全彩色，扫描质量完美，适合自由曲面建模及显示最细微特征。
- 多功能性：采用先进的激光和光学技术，扫描体积无限制，3D扫描仪能够测量任何零件，无论尺寸、形状、材料、表面处理或复杂度如何。
- 简便性：即插即用设备和用户友好界面，使无准备扫描物体变得前所未有的简单，无论用户经验如何。
- 速度：与点云不同，生成的网格已经过处理和简化，可无缝集成到您喜爱的逆向工程、CAD或3D打印软件中。
PLM中的3D扫描：概念
3D扫描在PLM的概念阶段被用于多种流程，包括需求和规格定义、概念设计（包括逆向工程）及概念原型制作。
如何在没有CAD文件的情况下设计汽车售后市场零件？
挑战
无数汽车品牌和型号，却没有CAD文件
由于市场上流通的汽车品牌和型号繁多，设计汽车售后市场零件是一项挑战。每年还有新车型推出。那么，如何设计一款如内饰地毯这样的零件，适用于市场上所有类型、型号和年份的汽车？当汽车内饰的CAD文件很少可用时，如何有效设计这些零件？当测量复杂几何形状时，传统的手工测量方法过于受限，无法获得精确数据，又该如何成功设计零件？
解决方案
使用便携式3D扫描技术生成高精度CAD文件
为每款车型设计定制零件的解决方案是便携式3D扫描仪。该3D扫描工具设置简单，可快速直接在汽车经销商处扫描车辆内部。此外，它使售后市场零件设计师能够为任何车型、年份和品牌设计配件。最后，它使公司能够向客户提供完整的目录，并在新车型发布时第一时间提供新配件，保持市场领先。
优势
更快、更简单、更高效的产品开发
借助便携式3D扫描仪，实现扫描到CAD的流程轻松自如，使产品开发更快、更简单、更高效。开发更快，因为产品开发第一次就做到正确；更简单，因为即插即用工具自动生成STL曲面，直接输出网格文件；更高效，因为产品开发成本优化且低于传统手工方法。此外，设计质量更高，因为扫描工具以每秒超过五十万个点测量所有表面，获得更好的产品规格和性能。最后，选择便携式3D扫描仪作为设计工具的用户，是首个向客户提供此类服务的供应商，因而获得市场竞争优势。
PLM中的3D扫描：设计
3D扫描用于PLM的设计阶段，包括计算机辅助设计（CAD）、快速原型制作以及测试、仿真和分析（CFD，FEA）。
快速原型制作：将泥模型准确转换为CAD文件
挑战
对复杂物理对象进行数字化以制作原型
设计第一个原型时，先制作一个实体模型以便触摸和试用是明智的。事实上，物理现实常常与CAD模型不同。因此，第一个原型使设计师能够修改造型线条，确保设计完美。此外，了解市场现有产品以确保预期设计优于竞争对手也很重要。那么，快速原型制作的哪些阶段需要数字化监控或存档？如何将这些信息带回CAD软件？如何数字化复杂的物理对象？如何完成概念验证？
解决方案
泥模型与3D扫描
设计复杂形状时，最简单的方法通常是使用泥模型，这些模型可以轻松转换为3D模型。设计师和工程师可以灵活自由地调整原型，直到获得完美的形状。3D扫描能够快速高分辨率地数字化复杂形状，实现泥模型向CAD文件的快速准确转换。
收益
加快新产品的上市时间
3D扫描技术提供了一种多功能且用户友好的解决方案，能快速获得准确的测量结果，同时避免了长时间测量和昂贵原型的需求。竞争分析快速完成，零件设计高效，修改内容轻松集成到CAD模型中。如此节省大量时间，使设计师能够加速新产品的上市速度。
产品生命周期管理中的3D扫描：制造阶段
通过中间质量检查加速工具设计的迭代过程
挑战
减少工具设计中的迭代次数
在工具设计中，质量控制的迭代过程确保从模具、夹具或模具制造的零件正确构建并满足技术要求。 该过程包括生产一个零件、测量它、分析偏差，并对工具进行迭代。 这种方法可能很耗时，特别是如果检查是在坐标测量机（CMM）上进行的。 如何减少工具开发的迭代次数？ 如何加快检查过程？ 如何快速通过PPAP和FAI，以便不延迟地开始生产？
解决方案
使用彩色图谱获得更好和更快的结果
选择3D扫描而不是接触式探测将有助于加快检查过程。 实际上，3D扫描技术不仅为生产过程工程师提供更好和更快的结果，还提供彩色图谱，提供对零件更好的视觉概览。 通过这种方式，工程师可以快速调整工具，生产第一个零件，从而通过首件检查。
优势
CMM现在可用，迭代次数优化
在每次迭代中使用替代测量工具进行质量控制，减少了CMM的瓶颈。 因此，CMM对于需要其高精度的重要检查（如最终验收或关键特征）更可用。 选择3D扫描作为接触式探测的替代解决方案，也优化了迭代次数，以更快、更高效地获得最终工具。
在更短时间内开发、制造和检测高质量铸件
挑战
在生产铸件时检查100%的表面
在铸件生产过程中，需要多次更改来纠正制造工艺中的问题，以确保零件能严格按照规范进行生产。
如何确保在加工前有足够的材料？
如何检查整个表面轮廓（而不仅是离散点）以确保零件在公差范围内？
如何快速获得可靠的数据以避免延长开发周期？
解决方案
使用彩色图谱获得更好、更快的结果
为航空航天行业生产铸件不仅需要检查关键尺寸和壁厚，还需要全面掌握表面情况。
此外，测量技术必须在每次需要检查零件时快速提供可靠、高质量的数据。
与接触式测量不同，3D扫描能够全面呈现被检零件及其表面轮廓，并指示加工前材料是否充足。此外，所有检查数据均可快速获得，无延迟。
优势
精确的铸件检测和出色的质量控制
借助3D扫描，铸件的开发时间大大缩短，且通过根本原因分析确保零件的高质量。
高质量的信息快速获取，设置、扫描和报告所需时间加快。
整个铸件制造过程得到优化，以生产符合严苛公差的零件。
PLM 中的 3D 扫描：服务阶段
3D 扫描在 PLM 的服务阶段被应用于文档管理、维护、维修和大修（MRO）、以及部件的更换、回收和修复。
在发电厂更换主蒸汽管系统的集管
挑战
没有 CAD 文件，仅依靠现有部件进行设计
在发电厂更换主蒸汽管道系统的集管是一项挑战。CAD 模型通常已不可用，因此工程师只能根据现有的物理部件进行替换件的设计。
此外，这些集管常位于狭小且难以进入的空间中。
另一个挑战是对准问题：操作人员必须在客户现场将新制造的球形集管精确对准关键接口点，误差范围必须非常小。
那么，如何对这些蒸汽管系统进行维护？如何制造替换零件？如何在限定时间和预算内完成所有任务？
解决方案
3D 扫描、3D 建模、2D 制图
解决方案是使用 3D 扫描仪捕捉球形集管的形状数据，并基于这些数据建立 3D 模型。然后生成 2D 加工图纸，用于制造新的集管。
制造完成后，对最终产品再次进行扫描并生成网格，将其与原始 3D 模型叠加，以检查制造精度，确保其符合设计要求。
优势
完美契合
借助便携式 3D 扫描仪，工程师可以前往现场扫描各部件，从而全面了解现有设施。
3D 扫描可提供优化设计所需的所有信息和尺寸，帮助可视化替换部件的安装环境。
从项目开始，工程师就可以确信替换部件将被精确制造，并严格按照设计要求进行生产。
因此，安装时，替换件将实现完美契合。