數字掃瞄系統應用于工業及設計領域
3D數字掃瞄系統應用于工業及設計領域方面,隨著CAD/CAM的使用由認知的階段,到目前成熟的階段,工業及設計領域實施計算機化整合已有一段時間,CAD/CAM的應用更已成為業界提升競爭力與生產力的必備條件之一;由于國際市場隨著WTO的開放,競爭更將日趨激烈,為加強生存能力,更需要投入大量資金于研究發展和機器設備,藉以提升產品質量并增加附加價值、提高生產效率,降低成本;所以現今工業必須走向技術性、自動化與資源整合,是現階段與未來工業界的發展方向;近年來,臺灣漸漸由生產制造中心轉型為全球研發設計中心,所以如何縮減成本與產品上市的前置時間,更影響企業的經營方向及獲利能力,應用3D數字掃瞄系統、CAD、CAM、RP(快速原型)的市場是產品設計研發的新趨勢;而在3D數字掃瞄系統與CAD、CAM及CNC模具加工的整合應用方面,涵蓋的產業有:汽機車業、通訊業、家電業、玩具業、模具業、航天業、五金業、眼鏡業、運動器材業等,制造的產品如汽車后視鏡、摩托車黑油桶、眼鏡、汽車車燈、汽車冷氣框架、汽車濾清器、遙控器、耳機、玩具、安全帽外殼、手提電腦外殼、行動電話外殼、音響外殼等,都可結合3D數字掃瞄系統及CAD/CAM、CNC計算機綜合加工機與快速成型系統(RP),提供各種產業界不同的需求。應用3D數字掃瞄系統與快速成型系統(RP)的整合,配合尼龍粉末、金屬粉末、蠟質、砂質、橡膠粉末、甚至最新的生物樹脂等材質,快速成型系統能逐層進行堆積,產生所掃瞄的立體3D原型,不但可重復設計與確認設計概念,亦可在設計之初發現潛在的設計問題,節省開發模具所需的時間及成本。所以3D數字掃瞄系統扮演了產品設計師與逆向工程及CAD/CAM/CAE/RP/CNC之間的一座橋梁,可提供相關產業一個提升產品附加價值、掌握市場脈動與保持競爭優勢的解決方案。
3D數字掃瞄系統在設計工程更扮演一個不可或缺的要角,3D數字掃瞄系統提供了產品設計師一個可以掃瞄3D模型與檢查產品外型的重要工具,而有了3D數字掃瞄系統產品設計師可以更直覺、快速的使用黏土模型來塑模,最重要的是3D數字掃瞄絕對比用CAD來建模型來得更簡單容易,且產品設計師更可以得到掃瞄模型的外觀、尺寸與顏色,而藉由3D數字掃瞄系統的數字化及網絡(Internet或Intranet)的傳播,將更有效率的提供銷售人員、產品設計及研發人員在產品的開發初期的設計討論,縮短產品的研發時間。
3D數字掃瞄系統在工業方面的應用,主要有下列幾種形式的產品;
一、專業3D數字掃瞄系統機型;專業掃瞄系統機型適用于模具設計、產品外型驗證、產品設計等,圖三、四分別為立式掃瞄機與龍門式掃瞄機,圖五為掃瞄車燈的實例,圖六為掃瞄車燈后所建構的曲面。
圖三、立式掃瞄機
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圖四、龍門式掃瞄機
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圖五 為掃瞄車燈的實例
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圖六為掃瞄車燈后所建構的曲面
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圖七 彈性化掃瞄模塊
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圖八 彈性化掃瞄應用領域
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二、彈性化逆向工程系統模塊;彈性化掃瞄模塊(圖七)適用于已有三次元加工機CNC或三次元測量儀CMM的使用者(圖八)、或是研究開發單位、產品設計中心;此模塊讓使用者有更大的彈性來增加既有系統的附加價值,甚至可藉由此彈性化模塊來開發獨特的專業掃瞄設備,增加系統的經濟效益。圖七、彈性化掃瞄模塊
圖八、彈性化掃瞄應用領域