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© 2009 Z Corporation ZScanner ® – Einführung Selbst ausrichtende Handheld-3D- Scanner.

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Präsentation zum Thema: "© 2009 Z Corporation ZScanner ® – Einführung Selbst ausrichtende Handheld-3D- Scanner."—  Präsentation transkript:

1 © 2009 Z Corporation ZScanner ® – Einführung Selbst ausrichtende Handheld-3D- Scanner

2 © 2009 Z Corporation2 Inhalt Z Corporation – Übersicht Anwendungsbereiche für ZScanner Anwendungsbereichsprüfung für Unternehmen X ZScanner-Vorteile für Unternehmen X

3 © 2009 Z Corporation3 Z Corporation – Übersicht Z Corporation ist Marktführer in Sachen Wachstum und Innovation des 3D-Scannens und 3D-Drucks Über Kunden in aller Welt Sitz in Burlington, MA, USA (Großraum Boston) Zielmärkte: MCAD, AEC, Bildungswesen, Unterhaltung, GIS, Medizin

4 © 2009 Z Corporation4 Bewährte Technologie

5 © 2009 Z Corporation5 Wie werden ZScanner eingesetzt? Reverse Engineering Prüfung Digitale Analysen Archivierung Visualisierung

6 © 2009 Z Corporation6 Reverse Engineering Digitale Modelle erfassen und in CAD bearbeiten Beispiele –Ersatzteile –Verpackung –Maßarbeit Vorteile –Schnellere Markteinführung –Verbesserte Passgenauigkeit –Weniger Fehler

7 © 2009 Z Corporation7 Reverse Engineering: Visteon Automobilzulieferer von Weltrang Die Tätigkeit: Aufbau übergreifender Systeme, Verschmelzung von Klima-, Licht-, Innenausstattungs- und Elektro-Komponenten Die Herausforderung: Umfassendes Verständnis für die Umgebung entwickeln, in der das neue System aufgebaut werden soll Die Lösung: „Wir scannen Innenbereiche, um Formen für die Einrichtung zu bestimmen, und erörtern dann, wie die elektronischen und mechanischen Komponenten untergebracht werden können.“

8 © 2009 Z Corporation8 Prüfung Übereinstimmung physischer Teile mit Vorgaben prüfen Beispiele –Fehler in Teilen aufdecken (Erstmusterprüfung) –Fehler in der Fertigung aufdecken –Produktionsprobleme feststellen –Neue Lieferanten qualifizieren Vorteile –Fehler früher entdecken Wenn sie kostengünstiger zu beheben sind –Probleme schneller feststellen Produktion optimieren

9 © 2009 Z Corporation9 Prüfung: 3M – Produktionsstätte in Aycliff, UK Die Tätigkeit: Zwei Produktionslinien erstellen identische, mehrteilige Baugruppen für Beatmungsgeräte. Die Herausforderung: Eine der Linien arbeitet perfekt, die andere produziert fehlerhafte Beatmungsgeräte. Die Ursache des Problems musste schnell und kosteneffizient gefunden werden, ohne den Produktionsablauf zu sehr zu beeinträchtigen. Die Lösung: Verdächtige Fertigungswerkzeuge und Komponenten schnell scannen und mit der anderen Linie vergleichen. Ergebnisse in Geomagic Qualify vergleichen. Das defekte Werkzeug wurde in weniger als 2 Tagen gefunden.

10 © 2009 Z Corporation10 Digitale Analysen Virtuelles Testen von Prototypdesigns Beispiele –Finite-Elemente-Analyse (FEA) –Numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) Vorteile –Designs früher im Entwicklungsprozess testen und so Equipment und Kosten sparen

11 © 2009 Z Corporation11 Digitale Analysen: Matrix CAD Die Tätigkeit: Scannen von Rennautos hilft Teams bei der Verringerung des Widerstands und Steigerung der Autoleistung Die Herausforderung: Jedes Stockcar wird auf Maß gefertigt, doch schon geringe Abweichungen können zu erheblichen Leistungsunterschieden führen. Teams benötigen schnelle und kosteneffektive Mittel zur Beurteilung der Bestandsleistung ihrer Autos Die Lösung: Schnelles Scannen eines leistungsstarken Autos und eines weniger starken Autos und Analysieren der Unterschiede, die zu mehr Widerstand und geringerer Leistung führen

12 © 2009 Z Corporation12 Archivierung Vorhandene Teile in digitale Daten konvertieren Beispiele –Ersetzen vorhandener 2D-Zeichnungen durch 3D-Daten –Designs von Teilen erstellen, für die keine Konstruktionszeichnung vorhanden ist Vorteile –Speicherbedarf verringern –Schnellerer Produktionsbeginn

13 © 2009 Z Corporation13 Visualisierung Physische Teile in virtuelle Umgebungen einfügen Beispiele –Videospiele –Webmarketing –Erhaltung von Kulturgut –Virtuelle Schulungen Vorteile –Realistischer –Schnellere Erfassung –Breitere Verfügbarkeit

14 © 2009 Z Corporation14 ZScanner-Kunden Mehr Scannen Präzision Flexibilität Für weniger Kosten Schulungen Overhead

15 © 2009 Z Corporation15 ZScanner-Auszeichnungen

16 © 2009 Z Corporation16 ZScanner in den Nachrichten

17 © 2009 Z Corporation17 ZScanner in den Nachrichten

18 © 2009 Z Corporation18 ZScanner in den Nachrichten

19 © 2009 Z Corporation19 Firmennamen einfügen Prüfen der Scananwendung Allgemeine Beschreibung –Was wird gescannt? Form? Größe? Material? Menge –Wo wird gescannt? Mehrere Orte? Sind die Teile unbeweglich? –Wer führt den Scan durch? Anzahl der Personen? Kenntnisstand? –Derzeitige Methoden Manuelle Messung? Laser, Weißlicht, Sonde?

20 © 2009 Z Corporation20 Firmennamen einfügenPrüfen der Scananwendung Das Ziel: Verbessern der Passform von vorhandenem Bootsrumpf mit speziell für Kunden gefertigter Deck- bzw. Kabinenkomponente Das Ziel: Verbessern der Passform von vorhandenem Bootsrumpf mit speziell für Kunden gefertigter Deck- bzw. Kabinenkomponente Vorgaben: Zeit zum Zusammenfügen der Komponenten von 5 auf 2 Tage verringern Kosten der Nachbearbeitung um 80 % senken Eindruck des Kunden von der Qualität verbessern Vorgaben: Zeit zum Zusammenfügen der Komponenten von 5 auf 2 Tage verringern Kosten der Nachbearbeitung um 80 % senken Eindruck des Kunden von der Qualität verbessern Vorteile: Jeder Tag des Zusammenfügens kostet 4 Personen x 800 US-Dollar Nachbearbeitung kostet im Schnitt US-Dollar pro Boot Kann zwei weitere Verkäufe pro Jahr oder US-Dollar bedeuten Vorteile: Jeder Tag des Zusammenfügens kostet 4 Personen x 800 US-Dollar Nachbearbeitung kostet im Schnitt US-Dollar pro Boot Kann zwei weitere Verkäufe pro Jahr oder US-Dollar bedeuten Scanneranforderungen Verringern der Zusammenfügezeit bedeutet, Passung muss über 5 m auf 1 mm genau sein Scanner muss tragbar sein Scanner darf maximal einen Tag Schulung für 5 Personen erfordern Scanneranforderungen Verringern der Zusammenfügezeit bedeutet, Passung muss über 5 m auf 1 mm genau sein Scanner muss tragbar sein Scanner darf maximal einen Tag Schulung für 5 Personen erfordern

21 © 2009 Z Corporation21 Demonstration Benutzerfreundlichkeit Vielseitigkeit Tragbarkeit Geschwindigkeit Präzision Auflösung

22 © 2009 Z Corporation22 Benutzerfreundlich Jeder kann einen ZScanner benutzen –Einfaches Setup Ziele erfassen Scanvorgang starten –Ergebnisse in Echtzeit auf dem Bildschirm anzeigen Auslassen von Bereichen wird vermieden Echtzeitfeedback für Scannerposition erhalten –Keine externe Software, die erlernt werden muss STL-Datei direkt von der ZScan- Software erhalten

23 © 2009 Z Corporation23 Benutzerfreundlichkeit „Sie halten einfach den Scanner und beginnen zu scannen. Das Gerät hat ein rotes und ein grünes Licht. Bei korrektem Abstand vom Teil – etwa 30 cm – leuchtet das grüne Licht. So sagt Ihnen das Gerät, welchen Abstand Sie einhalten müssen. Und das ist nur eine der vielen intuitiven Funktionen.“ – Laura Kent Product Designer, Silgan Plastics

24 © 2009 Z Corporation24 Vielseitigkeit Verschiedene Teilegrößen –Von Kleinteilen bis zum Flugzeug Verschiedene Oberflächenstrukturen –Plastik, Metall, Verbundwerkstoff, lackierte Oberflächen –Mit wenig Aufwand auch durchsichtige und glänzende Oberflächen Unter Objekten und um Objekte herum scannen –Schwer erreichbare Stellen –Unbewegliche Objekte

25 © 2009 Z Corporation25 Vielseitigkeit „Nur so können Sie im Innenraum eines Fahrzeugs scannen, denn der Scanner richtet sich selbst aus.“ – Daniel Vander Sluis Mechanical Architecture Lead Engineer, Visteon

26 © 2009 Z Corporation26 Tragbarkeit Handgerät Gesamtes System hat Platz in einem Koffer Kann drinnen und draußen verwendet werden

27 © 2009 Z Corporation27 Tragbarkeit Ob Sie im Betrieb des Kunden oder mitten in der libyschen Wüste scannen möchten......der ZScanner ist die perfekte Lösung

28 © 2009 Z Corporation28 Geschwindigkeit Typische Scantechnologie erfordert zahlreiche Schritte Datenübergabe Erfordert häufig Nachbearbeitungen EinrichtungszeitScanzeit Punktwolke Konvertierung Zusammenfügen von Scans Nachbear- beitung? Nein Ja Ende

29 © 2009 Z Corporation29 ZScanner-Geschwindigkeit Echtzeitanzeige der Scandaten Systemeigene STL-Konvertierung Keine Nachbearbeitung Kein Zusammenfügen EinrichtungszeitScanzeit Punktwolke Konvertierung Zusammenfügen von Scans Ende Nein Ja Nachbear- beitung?

30 © 2009 Z Corporation30 Geschwindigkeit Das Fahrgestell dieses Rennwagens dauerte etwa 9 Stunden von Beginn bis zum fertigen Datenmodell –1 Stunde Vorbereitungszeit (2 Personen) –1 Stunde zur Erstellung des Fotogrammetriemodells (1 Person) –4 Stunden Scanzeit (2 Personen) Verwendung: aerodynamische Tests

31 © 2009 Z Corporation31 Präzision Spezifikationen hängen vom System ab –ZScanner 600: 0,300 mm auf 1 m –ZScanner 700: 0,220 mm auf 1 m –ZScanner 800: 0,120 mm auf 1 m Geeignet für die meisten Scananwendungen

32 © 2009 Z Corporation32 Auflösung ZScanner 600: 100 x 250 x 250 Mikron ZScanner 700: 100 x 250 x 250 Mikron ZScanner 800: 50 x 50 x 50 Mikron

33 © 2009 Z Corporation33 Funktionsweise: Selbst ausrichtendes System Selbstklebende Reflektorpunkte werden beliebig an dem zu scannenden Objekt angebracht Hochgeschwindigkeits-CCD- Kameras erfassen Punkte und verwenden proprietäre Triangulation, um die Ausrichtung des Objekts in Echtzeit zu bestimmen

34 © 2009 Z Corporation34 Funktionsweise: Oberflächengenerierung in Echtzeit Automatische Oberflächengenerierung an der Stelle, an der sich die Laserstrahlen auf dem Objekt schneiden Qualitativ hochwertiger Rasterlaser scannt die Oberfläche des Objekts Echtzeit- Optimierungsschleife zwischen Scanner und Objekt

35 © 2009 Z Corporation35 Selbst-Ausrichtung: Digitalisieren von 3D-Oberflächen in Echtzeit Kein externes Positionierungssystem erforderlich –ZScanner sind Objekt-referenziert Kann bei Bedarf externe Referenzierung verwenden –Alle Seiten eines Objekts in nur einer Sitzung scannen Objekt muss nicht neu ausgerichtet werden (Zeitersparnis) Keine Notwendigkeit, mehrere Datenscans zusammenzufügen oder zu registrieren (enorme Zeitersparnis) STL-Oberflächen in Echtzeit ausgeben –Keine Punktwolken, die nachbearbeitet werden müssen –Fortschritt direkt auf dem Bildschirm sichtbar

36 © 2009 Z Corporation36 ZScanner Die ersten selbst ausrichtenden Handheld-3D-Scanner der Welt Schnell Benutzerfreundl ich Vielseitig Erschwinglich

37 © 2009 Z Corporation37 ZScanner Universalgerät Hohe Auflösung Vollfarbe Große Objekte Preis-Leistungs-Sieger

38 © 2009 Z Corporation38 Erfolgsgarantie dank ZScanner Beste Anwendungsunterstützung seiner Klasse Checklisten –Best Practices –Tipps und Tricks Online-Informationsquellen –Softwareupdates –Weltweite Benutzertreffen –Regelmäßige Videokonferenzen

39 © 2009 Z Corporation39 Spezifikationen ZScanner 600ZScanner 700ZScanner 700 CXZScanner 700 PXZScanner 800 ÜbersichtKostensparendes, tragbares, benutzerfreundliches Handheld-Gerät Tragbares, benutzerfreundliches Handheld-Gerät mit professioneller Präzision Handheld-Gerät mit Farbfunktion Großformatig, AICON- Fotogrammetrie, tragbar, benutzerfreundlich Vorteile des ZScanner 700, und dazu 5x höhere Auflösung Gewicht0,98 kg 1,3 kg1,27 kg1,25 kg Abmessungen160 x 260 x 210 mm 172 x 260 x 216 mm Verarbeitungsgesch windigkeit Messungen/Sekunde Messungen/Sekunde LaserKlasse II (ungefährlich für das Auge) XY-GenauigkeitBis zu 80 Mikron Bis zu 50 Mikron Bis zu 40 Mikron Auflösung0,1 mm in Z-Richtung 0,1 mm in XYZ- Richtung 0,050 mm in XYZ- Richtung ISO50 µm µm/m 20 µm + 0,2 l/ µm + 25 µm/m20 µm + 0,1 l/ 1000 Oberflächenstruktur farbe n/v 24 Bit sRGB-kalibriertn/v DatenübertragungFirewire Im Lieferumfang enthaltene Software ZScan™ LiteZScan™

40 © 2009 Z Corporation40

41 © 2009 Z Corporation41 Produktbeschreibung – ZScanner 800 Alle großartigen Funktionen des ZScanner 700 Plus –Dritte, mittlere Kamera –Taste zur Aktivierung der dritten Kamera für den hochauflösenden Modus –Verbesserte Softwarealgorithmen –Solidere und präzisere Hardwarekonstruktion für verbesserte Genauigkeit Vorteile –Höhere Auflösung –Automatische Mehrfach-Auflösung –Verbesserte Präzision

42 © 2009 Z Corporation42 5fach bessere Auflösung ZScanner 600/700: Z-Auflösung von 100 Mikron –250 Mikron XY ZScanner 800: XYZ-Auflösung von 50 Mikron –50 Mikron in allen Dimensionen Standardauflösungsmodus (wie ZScanner 700) für normales Scannen Hochauflösungsmodus kann dann während des Scanvorgangs für besonders detailreiche Stellen zugeschaltet werden

43 © 2009 Z Corporation43 Hohe Auflösung Z Scanner 600/700

44 © 2009 Z Corporation44 Hohe Auflösung ZScanner 800

45 © 2009 Z Corporation45 Hohe Auflösung ZScanner 600/700

46 © 2009 Z Corporation46 Hohe Auflösung ZScanner 800

47 © 2009 Z Corporation47 Hohe Auflösung ZScanner 800

48 © 2009 Z Corporation48 Automatische Mehrfach-Auflösung Variation der Triangulation basierend auf dem Auflösungsmodus. Größere Dreiecke im Modus mit geringer Auflösung, kleinere Dreiecke im Modus mit hoher Auflösung. Bei Hochauflösung wird das Sichtfeld kleiner

49 © 2009 Z Corporation49 Verbesserte Präzision Solidere und präzisere Hardwarekonstruktion Verbesserte Softwarealgorithmen Präzisere Zielerfassung Vergleich –40 Mikron vs. 80 Mikron –ZScanner 600: 0,300 mm auf 1 m –ZScanner 700: 0,220 mm auf 1 m –ZScanner 800: 0,120 mm auf 1 m

50 © 2009 Z Corporation50 Warum ein ZScanner? Schnell –Schnell einzurichten –Millionen von Datenpunkten in nur wenigen Minuten erfassen Benutzerfreundlich –Kein Expertenwissen nötig –Kann von mehreren Personen gemeinsam benutzt werden, insbesondere im Bildungsbereich Vielseitig –Vielzahl möglicher Objektgrößen –Vielzahl möglicher Anwendungsbereiche Transportabel –Kann an diversen Orten und in diversen Umgebungen eingesetzt werden Kontaktfrei –Ideal für zerbrechliche oder wertvolle Objekte

51 © 2009 Z Corporation51 Echtzeit-Erfassungssoftware Leicht zu erlernende Software Plug-and-Play-System Oberflächen- Optimierungsalgorithmus Echtzeit-Oberflächenrendering Dateiexport in Standardformate Rasteroptimierung Automatische Sensorkalibrierung Kompatibel mit Windows- Betriebssystemen –XP Business 32 Bit –Vista Business 32 Bit –Vista Business 64 Bit

52 © 2009 Z Corporation52 Anwendungen Reverse Engineering –Geschwindigkeit, Präzision und Benutzerfreundlichkeit für Aftermarket-Produktdesign –Entwickeln passender Teile ohne CAD-Daten vom Hersteller Verpackungsdesign –Erstellen eigener Verpackungen durch Scannen von Produktproben zur Erfassung präziser Geometrie- und Strukturdaten

53 © 2009 Z Corporation53 Fallstudien: Kunstreproduktion und -restaurierung Rahmenbauer in Utah –Scannt Segmente von vergoldeten Holzrahmen und druckt anschließend Negativ dieser Segmente als Gussform für die Reproduktion des Rahmens Konservierungsteam im Museum einer Kunsthochschule –Restaurierung eines vergoldeten Louis XIV-Holzrahmens aus dem 16. Jahrhundert –Scannen von Segmenten, denen Goldrahmenstücke fehlen, um Formen zum Ersetzen der fehlenden Stücke zu rekonstruieren

54 © 2009 Z Corporation54 Fallstudien: Reverse Engineering Fahrzeugbeleuchtungs- und Kunststoffhersteller in Ohio –Verwendet den Scanner zur Demontage von Werkzeugen –Zahlreiche Werkzeuge wurden ohne Zeichnungen erworben und müssen ersetzt werden –Mit ZScannern werden Zeichnungen für die Ersatzwerkzeuge hergestellt Führender US-Hersteller im Bereich Nukleartechnologie –Nutzt den ZScanner zum konvertieren vorhandener Modelle in CAD- Daten –Importiert die gescannten Modelle als parametrische Modelle in CAD-Anwendung –ZScanner werden zur Replikation von Werkzeugen auf Geräten zur Prototypenerstellung verwendet Scanner gibt direkt STL-Dateien aus, die auf diesen Geräten verwendet werden

55 © 2009 Z Corporation55 ZScanner-System – Zusammenfassung ZScanner machen die 3D-Digitalisierung schneller, einfacher und leichter transportierbar als alle anderen Systeme Dank der Benutzerfreundlichkeit können sie von vielen Personen verwendet werden Vielseitig einsetzbar für unzählige Anwendungsbereiche

56 © 2009 Z Corporation56 Z Corporation Worldwide Z Corporation USA –(Hauptniederlassung) –Telefon: – Z Corporation Europe –(Großbritannien) –Telefon: +44 (0) Z Corporation Asia Pacific –Telefon: –

57 © 2009 Z Corporation57 Anwendungen Ergonomisches Design –Manuell erstellte Objekte einfach scannen und so komplexe Designs ohne Vorlage schaffen –Einzigartige Formen in Design und Konstruktion integrieren Kunst und Kulturerbe –Kontaktfreie Scans für präzise Restaurierungen und Rekonstruktionen wertvoller Kunst- und Architekturobjekte durchführen –Große Werke für Transport, Verpackung, Museumsboutiquen und historische Archive dokumentieren, erforschen und replizieren

58 © 2009 Z Corporation58 Anwendungen Unterhaltung und Spiele –Digitale Medien für Computerspiele und Filme direkt aus dem Konzeptmodell eines Künstlers erstellen Digitale Archivierung –Kosten sparen durch digitale Speicherung von Werkzeugen, Mustern und Prototypen –Vorhandene Designs erfassen, die nicht als CAD-Daten vorliegen

59 © 2009 Z Corporation59 Anwendungen Medizinische Ausbildung –Detailreiche Reproduktionen von komplexen Organen und Knochenstrukturen erstellen Medizinische Orthese –Zahnspangen und andere Vorrichtungen für mehr Komfort auf Maß erstellen

60 © 2009 Z Corporation60 Anwendungen Architektur –Benutzerdefinierte Architekturmodelle Formen, Säulen usw. Individuelle Statuen und Logos –Firmenlogos –Architektonische Themen Gussbetonformen –Maßgefertigte Gussbetondekorationen Blätter und Naturmotive Künstlerentwürfe, die in Form von CAD- Daten benötigt werden

61 © 2009 Z Corporation61 Warum 3D-Scans? Schnellste und präziseste Art, Objekte zu vermessen Zeit pro Messung (s) Erster praktischer Mikrometer 60 Sekunden Erstes Koordinatenme ssgerät 1 Sekunde Moderne Laserscanner 40 Mikroseku nden

62 © 2009 Z Corporation62 Warum 3D-Scans? Einzige Möglichkeit, frei gestaltete Oberflächen zu erfassen


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