Hustem 3D Solution - 3D 스캐너, 3D 서비스

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

이번 포스팅에서는 핸드헬드 레이저 3D스캐너 FreeScan X 시리즈를 소개하려고 합니다.

레이저 3D스캐너 FreeScan 시리즈는 보급형 3D스캐너로 널리 알려져있는

아인스캔 시리즈의 샤이닝3D 社에서 만든 3D스캐너인데요.

아인스캔 시리즈는 광학식 3D스캐너이기 때문에 스캔 물체에 제한이 있었습니다.

그 제한을 해결해 줄 수 있는 3D스캐너가 바로 FreeScan X 시리즈입니다.

FreeScan X 시리즈는 사양에 따라 X5와 X7으로 나뉘어져 있는데요.

우선 공통적인 특징을 하나하나 살펴보고, 각각의 사양을 비교해보겠습니다.

1. 가벼운 바디, 어디서나 작업 가능

핸드헬드 레이저 3D스캐너 FreeScan X 시리즈의 첫 번째 특징입니다.

FreeScan X 시리즈는 휴대용 레이저 3D스캐너에 걸맞게 0.95kg의 가벼운 무게의 본체를 구성하고 있습니다.

가벼운 무게 덕에 장시간 작업하는 데 무리가 없으며, 실내, 실외 구분할 것 없이

어떤 환경에서도 3D스캐닝 작업이 가능합니다.

2. 정확도

두 번째 특징은 바로 정확도입니다.

FreeScan X 시리즈의 정확도는 최대 0.035mm입니다.

산업용 3D스캐너에 버금가는 수준의 정확도인데요.

같은 제조사에서 만든 보급형 3D스캐너 아인스캔 시리즈의 정확도가 가장 뛰어난 고정 모드 스캔의 정확도가

0.05mm인 것을 생각하면 이 레이저 3D스캐너는 매우 뛰어난 수준의 정확도라는 것을 알 수 있습니다.

3. 빠른 스캐닝 속도

세 번째 특징은 빠른 스캐닝 속도입니다.

핸드헬드 레이저 3D스캐너의 스캐닝 속도는 최대 350,000 포인트/초인데요.

기존에 소개해드렸던 ZEISS T-Scan 20의 경우 스캐닝 속도가 210,000 포인트/초 인 것을 보면

상당히 빠른 스캐닝 속도인 것을 알 수 있습니다.

4. DigiMetric 사진 측량 시스템 호환

네 번째로 소개해드리는 특징으로는 SHINING3D의 사진 측량 시스템인 DigiMetric과의 높은 호환성입니다.

이로 인해 대형 작업물의 스캐닝도 어렵지 않게 할 수 있는데요.

DigiMetric을 활용한 작업 순서를 소개해 드리자면 아래와 같습니다.

먼저 측정할 물체의 사방에 DigiMetric 장비들을 부착하고, 다양한 각도로 측정할 물체를 사진 촬영을 합니다.

그 정보를 소프트웨어에 불러들이면 위치 계산을 하게 되고, 자동으로 3D Framework를 생성합니다.

그 이후 핸드헬드 레이저 3D스캐너 FreeScan X로 스캔을 하게되면,

이전에 생성된 3D Framework를 기반으로 데이터 정렬을 하게 되어 원활한 3D스캐닝이 가능하게 됩니다.

(Digimetric 장비 부착 상태)

5. 고유의 HOI 스캐닝 기술

마지막 특징으로는 SHINING3D 고유의 HOI 스캐닝 기술이며, FreeScan X7에만 해당되는 기술입니다.

HOI는 'Hybrid of Optics and Inertia'의 약자로 광학-관성의 하이브리드 기술입니다.

이 HOI기술은 3D스캐닝 속도와 정확도를 향상시킵니다.

FreeScan X5는 스캐닝 속도가 최대 350,000 포인트/초, 정확도는 최대 0.035mm인데,

FreeScan X7의 스캐닝 속도는 최대 480,000 포인트/초, 정확도는 최대 0.03mm로

보다 빠르고 정확한 스캐닝을 제공합니다.

아래의 표는 핸드헬드 레이저 3D스캐너 FreeScan X 시리즈의 사양표,

그리고 간단한 소개 영상입니다.

지금까지 SHINING3D 社의 레이저 3D스캐너 FreeScan X 시리즈를 소개해드렸습니다.

저희 휴스템은 레이저 3D스캐너를 포함한 다양한 3D스캐너를 취급하고있고,

여러 3D솔루션을 다루고 있습니다.

관련된 문의 사항이 있다면 언제든지 문의 전화 주세요!

문의전화 : 02-6262-1027

휴스템 홈페이지 

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문 기업 휴스템(Hustem)입니다.

이번 3D 스캐닝은 '자동차 라디에이터 팬 커버' 입니다.

크기는 60 x 80 x 6cm 정도 크기입니다. (가로 x 세로 x 높이)

데이터 품질 비교를 위함이므로 전부 스캔하지않고

특징적인 부분 두가지를 집중적으로 비교해보겠습니다.

저희가 비교해 볼 곳은 두가지 입니다.

패턴 모양의 표현력 (좌), 원통형상의 R값 (우)

패턴 모양은 얼마나 실제와 비슷하게 표현했느냐

원통형상은 버니어캘리퍼스로 측정한 값과 얼마나 차이가 나느냐를 확인해보겠습니다.

1. 결과 요약

전체 결과 비교 표입니다.

스캔 품질은 

고정식 > 핸드헬드

산업용 > 보급형

순입니다.

수치적으로도 다음과 같은 순서로 나열할 수 있습니다.

OptimScan > Freescan > Einscan Pro2X 고정식 > Einscan Pro2X 핸드헬드

고정식 스캐너 부터 자세히 살펴볼까요?

2. 고정식

고정식 3D 스캐너는 핸드헬드 3D 스캐너에 비해 한번에 취득하는 점의 개수가 굉장히 많습니다.

점이 많으면 많을 수록 짧은 시간에 더 세밀한 표현이 가능하게 되죠.

단점은 핸드헬드에 비해 큰 물체를 찍는데 시간이 오래걸린다는 점입니다.

그래서 고정식 스캐너는 중, 소형 물체를 정밀하게 찍는 용도로 사용합니다.

1) 산업용 장비 OptimScan 5M

산업용 장비인 OptimScan 5M 입니다.

Optimscan-5M 보러 가기

총 11번의 스캔을 진행하였습니다.

OptimScan 5M은 산업용/고정식 스캐너답게 정밀하게 찍힌 것을 볼 수 있습니다.

홈의 패턴이 정밀하게 표현이 되어있는 것을 보면 알 수 있습니다.

특히 엣지 표현이 이번 포스팅 비교 대상 중 가장 잘 되어 있습니다.

수치적으로 봐도 가장 정확, 정밀한 것을 알 수 있습니다.

참값 2mm에 비해 측정값 2.0009mm로 가장 오차가 적습니다.

중, 소형 제품을 정밀하게 측정하고 싶으면 OptimScan 5M을 선택하면 좋겠죠?

2) 보급형 장비 Einscan Pro2X

보급형 장비인 Einscan Pro2X입니다.

보급형 장비인 만큼 가격이 저렴하기 때문에 접근하기가 쉬운 장비입니다.

Einscan-Pro 2X Series 보러 가기

Einscan Pro2X는 핸드헬드와 고정식 두 가지를 다 사용 할 수 있는데

고정식으로 스캔을 해보았습니다. 스캔은 총 21번을 진행했습니다.

OptimScan에 비해 홈의 표현은 좋지 않습니다.

하지만 어느정도 엣지 표현, 형상 표현은 가능합니다.

측정 값 또한 나쁘지 않은 수준입니다.

측정값 2.0993mm로 0.1mm 정도의 오차가 발생했습니다.

Einscan Pro2X는 저렴한 가격에 중, 소형 제품을 스캔 하는데 적합합니다.

정밀 측정 용도가 아닌 일반 측정, 3D 프린터 출력용으로 가장 쓸모 있겠죠?

3. 핸드헬드

핸드헬드 3D 스캐너는 말 그대로 손으로 들고 형상을 3D 스캔 하는 장비입니다.

움직이면서 데이터를 취득해야 하기 때문에

고정식 보다는 3D 데이터가 적게 들어옵니다.

그래서 이를 보완하여 핸드헬드로도 정밀하게 찍을 수 있는 방식이

레이저 3D 스캔 방식입니다.

그럼 레이저 3D 스캐너와 광학시 3D 스캐너에 어떤 차이가 있는지 살펴보겠습니다.

1) 레이저 스캐너 FreeScan X5

Freescan X5는 산업용 핸드헬드 3D 스캐너입니다.

FreeScan X 시리즈 보러 가기

레이저로 데이터를 취득하기때문에

제품의 재질, 색상에 구애받지않고 광학식에 비해 정밀하게 스캔이 가능합니다.

스캔은 약 2분간 진행되었습니다.

엣지의 표현, 형상의 표현이 Optimscan에 견주어봐도 차이가 없어 보일 정도 입니다.

그럼 측정 값은 어떨까요?

측정 값도 2.0387mm로 약 0.04mm정도의 오차가 발생했습니다.

핸드헬드로도 충분히 정밀한 스캔이 가능함을 보여주고있습니다.

그래서 레이저 핸드헬드 스캐너는

대형 제품을 재질에 구애받지 않고 정밀하게 스캔 가능한 장비입니다.

2) 광학식 스캐너 Einscan Pro2X

Einscan Pro2X 핸드헬드 모드입니다.

광학식으로 빠르게 찍는데 초점이 맞춰져 있습니다.

스캔 품질을 한번 볼까요?

아쉽게도 반정도는 뭉개져있는 것을 볼 수 있습니다.

하지만 전체적인 형상은 알아볼 수 있을 정도입니다.

측정값은 2.1202mm로 약 0.1mm의 오차가 발생했습니다.

Einscan Pro2X의 핸드헬드 모드는 측정의 용도로는 맞지않습니다.

형상을 3D로 취득하고 변형, 출력을 위한 스캐너로 적합합니다.

4. 결론

지금까지 데이터를 자세히 비교해보았습니다.

고가의 장비일 수록 스캔 품질은 당연히 좋았고

고정식과 핸드헬드, 레이저와 광학식에서도 그 차이를 보았습니다.

이를 토대로 각 장비의 장단점을 정리 해보자면

* OptimScan5M

- 장점 : 높은 정밀도, 세부 표현력

- 단점 : 제품이 크면 시간이 오래걸린다.

* Freescan X5

- 장점 : 핸드헬드로도 정밀한 스캔, 대형 제품 스캔에 적합하다.

- 단점 : 소형제품 스캔은 부적합하다.

* Einscan Pro2X

- 장점 : 고정식/핸드헬드를 동시에 쓸 수 있어 가성비가 좋다.

- 단점 : 산업용 장비만큼 정밀하게 찍기는 어렵다.

로 결론을 낼 수 있습니다.

이번 포스팅에서는 고정식, 핸드헬드 스캐너를 비교해보았습니다.

더 많은 자료는 저희 휴스템 홈페이지 혹은 다른 블로그 글에서 보실 수 있습니다.

휴스템 홈페이지 바로가기

기타 3D 스캐닝을 포함한 다양한 3D 솔루션에 대해 관심이 있으시면

언제든지 문의 주세요!

문의전화 : 02-6262-1027 

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

보통 어떠한 제품이나 부품을 만드는 과정은 제품을 설계(Design)를 하고,

그 설계에 따라 제조를 합니다.

그런데 반대로 제품 및 부품은 있는데 도면이 없다면 어떻게 하시겠습니까?

그 제품을 일회성으로 사용할 거라면 그냥 사용하면 되겠지만

다량으로 생산을 하거나 개조를 하고 싶은 경우에는 도면이 필요하겠지요.

그럴때 필요한 것이 바로 역설계(Reverse Engineering)입니다.

역설계의 사전적 의미를 간단하게 말하자면

소프트웨어 공학의 한 분야로, 이미 만들어진 시스템을 역으로 추적하여 

처음의 문서나 설계기법 등의 자료를 얻어 내는 일을 말합니다.

역설계를 하는 방법으로

버니어 캘리퍼스와 같은 측정 도구로 제품 및 부품의 Size를 일일이 측정하여 모델링을 하는 방법도 있지만 

작업자가 너무 힘들뿐더러 많은 시간이 소요되어 비효율적입니다.

하지만 3D스캐너를 사용하여 역설계를 한다면 작업 시간을 절약할 수 있고,

작업자도 어렵지 않게 작업을 할 수 있습니다.

3D스캐너는 크게 접촉식과 비접촉식 3D스캐너로 분류가 나뉘어져 있지만

저희는 "비접촉식 3D스캐너"를 활용하여 역설계를 한 실제 사례를 예로 들어 이야기를 해보겠습니다.

얼마 전에 한 업체의 의뢰를 받아 위의 사진과 같은 부품의 역설계를 진행했었는데요. 

지름 약 170mm, 두께 5mm(테두리 0.85mm)정도의 LED 모듈을 검사하는 기계의 부품입니다.

역설계 목적은 이 부품을 복제하여 국산화 시키기 위함입니다.

먼저 이 부품을 정확하게 3D스캐닝 하기 위해 고정밀 산업용 3D스캐너를 사용하였습니다.

사용한 장비는 Carl ZEISS 社의 COMET 5M입니다.

본 3D스캐너의 자세한 정보는 아래의 링크에서 확인할 수 있습니다!

ZEISS Comet 5M 보러가기

산업용 3D스캐너 COMET 5M를 사용하여 3D스캐닝한 모습입니다.

이렇게 취득한 데이터는 가장 대표적인 3D 스캔 데이터 파일인 

STL(stereolithography) 파일로 추출을 할 수 있습니다.

보통 3D 도면은 STEP 파일이 대표적인데 스캔 데이터는 바로 STEP 파일로 추출할 수 없습니다.

STEP 파일은 모델의 기하학적인 정보를 가지고 있고, 모델이 점, 선, 서피스 등으로 이루어진 반면

STL 파일은 무수히 많은 점들을 삼각형으로 만들어 메시(mesh)를 생성하여

이 무수한 메시들로 이루어진 데이터입니다.

쉽게 말해 이러한 STL 파일을 STEP 파일로 변환(?)하는 작업이 역설계의 대표적인 과정입니다.

​모델링 작업은 3D Systems 社에서 개발한 역설계 전문 S/W인 Geomagic Design X를 사용하였습니다.

Geomagic Design X 보러가기

3D 스캐너를 사용하여 취득한 3D 스캔 데이터를 소프트웨어에 불러오고,

이 데이터를 기반으로 모델링을 하여 STEP 파일로 만듭니다.

Geomagic Design X는 역설계 전문 소프트웨어답게 스캔 데이터를 직접적으로 활용 할 수 있고

다른 모델링 S/W가 가지고 있는 모델링 기능이 전부 포함되어 있으며,

Solidworks, Creo, Inventor, CATIA와 같은 다른 소프트웨어와 연동이 가능하다는 점에서

편이성도 뛰어나 저희 휴스템이 즐겨 사용하는 S/W입니다.

'메시 스케치'라는 기능으로 한 평면을 설정하여 설정한 평면과 맞닿는 메시의 폴리라인을 가져옴으로써

손쉽고 정확한 모델링을 하여 시간이 매우 단축됩니다.

위의 그림과 같이 모델링이 완성이 되었고 모델링 시간은 30분이 채 안걸렸던것 같습니다.

부품 테두리 부분의 모형은 클라이언트의 요청에 따라 십자 모형으로 변경하였습니다.

이렇게 모델링을 하는 과정에서 메시 데이터를 참고하여 일부 모형을 변경함으로써

부품 및 제품을 개조할 수도 있습니다.

이렇게 모델링한 데이터는 STEP 뿐 아니라 다양한 확장자로 추출이 가능합니다.

여기까지 제품은 있지만 3D 도면이 없는 경우,

3D스캐너를 활용하여 3D 도면을 취득하는 방법에 대해 알아보았습니다.

저희 휴스템은 산업용 3D스캐너와 역설계뿐만 아니라 다양한 3D솔루션을 취급하고 있습니다.

3D솔루션 관련하여 문의사항이 있다면 언제든지 문의전화 주세요!

문의전화 : 02-6262-1027

휴스템 홈페이지 바로가기

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

이번 포스팅에서는 새로운 3D스캐너 소개를 해드리고자 합니다.

바로 제목에서 알 수 있듯이 초정밀의 레이저 3D스캐너인데요.

독일의 Carl ZEISS 사의 T-SCAN 20입니다.

이 초정밀 레이저 3D스캐너 T-SCAN 20은 스캐너 본체만을 사용하는 것이 아닌

위치를 추적하는 트래커(Tracker)를 함께 사용해야 합니다.

1. T-SCAN 20의 동작 원리

T-SCAN 20의 본체에는 28개의 LED마커가 내장되어 있는데요.

T-Track CS+ 즉, 트래커가 가지고 있는 일정 영역에서 T-SCAN 20의 LED마커를 실시간으로 추적합니다.

그렇기 때문에 일반적인 레이저 3D스캐너와는 달리 물체나 그 주위에 별도의 마커 스티커를 부착하지 않아도

정확한 위치 추적을 하며 3D스캐닝을 할 수 있습니다!

T-SCAN의 종류에 따라 트래커의 영역이 다르며, 

그 영역 또한 넓은 편이기 때문에 중형사이즈 이상의 대상을 스캔할 수 있습니다.

2. T-SCAN 20의 특장점

초정밀 레이저 3D스캐너 T-SCAN 20의 대표적인 특장점으로는 레이저입니다.

일반적인 레이저 3D스캐너 같은 경우는 기본적으로 다중 레이저를 사용하는 방식이고

(제품에 따라 단일 레이저를 복합적으로 사용하기도 합니다.)

레이저의 주파수는 보통 60 fps입니다.

하지만 T-SCAN 20의 경우는 단일 레이저를 사용하는 방식이며, 레이저의 주파수는 최대 330 fps입니다.

높은 레이저의 주파수로 빠른 데이터 취득이 가능하며,

단일 레이저를 사용하여 중복되지 않은 정확한 데이터를 취득하게 됩니다.

스캔 진행 방향을 왼쪽에서 오른쪽으로 가정하고 빨간색 부분을 레이저가 닿는 영역이라고 할 때,

다중 레이저 방식의 경우는 레이저가 겹쳐지는 부분 위주로 데이터 취득이 되어지고

겹쳐지지 않은 부분은 데이터 취득이 부족하게 됩니다.

게다가 레이저가 겹쳐지는 부분도 중복 데이터가 발생하기 때문에 정확도에서 차이가 나기 마련입니다.

하지만 단일 레이저 방식의 T-SCAN경우는 중복되지 않는 데이터를 취득할 수 있고,

최대 330 fps의 레이저 주파수로 빠른 데이터 취득이 가능합니다.

3. 데이터 샘플

4. T-SCAN 20의 사양

이번 포스트에서는 초정밀 3D스캐너 ZEISS T-SCAN 20에 대해 알아보았습니다.

위의 내용이 정리된 자료를 받고 싶으시거나

세부 스펙 사항, 가격이 궁금하시다면

언제든지 문의 전화 주세요!

문의전화 : 02-6262-1027

휴스템 홈페이지

안녕하세요, 토탈 3D 솔루션 전문 기업 휴스템(Hustem)입니다.

이번 3D스캐닝은 '나사'입니다.

M5-25 규격의 나사인데요.

길이를 가늠하기 위해 자와 함께 촬영을 해보았습니다.

여태까지 3D스캐닝을 했던 물체와 마찬가지로 

이 나사 역시 3D스캐닝을 하기 전에 사전 작업을 해야 합니다.

광학식 3D스캐너를 사용하여 3D스캐닝을 해야 하기때문에 저렇게 광이 있는 물체를

그냥 바로 스캐닝을 하기에는 무리가 있기에 3D스캔용 스프레이를 분무해야 합니다.

3D스캔용 스프레이를 분무하여 나사를 하얗게 만들었습니다.

이로써 광학식 3D스캐너로 스캐닝 작업을 할 수 있게 되었습니다!

3D스캐닝 사전 준비를 마쳤으니 이제 본격적인 작업을 해보겠습니다.

1. 보급형 3D스캐너 

 이번 스캐닝 역시 가장 먼저 아인스캔SE로 3D스캐닝한 결과 데이터부터 살펴보겠습니다.

아인스캔 SE 보러가기

전체적인 모습과 측면에서 바라본 모습입니다.

전체적으로 봤을 때 나사를 3D스캐닝 한 것 같아 보이긴 하지만

측면에서 바라보니 나사산이 전혀 구현되지 않았습니다. 

그냥 무늬만 생겼다라는 느낌이 들 정도군요...

실제로 나사를 스캐닝한 데이터를 이용하여 역설계를 한다거나

가공을 한다고 하면 이 데이터를 사용하기에는 무리가 있어보입니다.

그렇다면 다른 보급형 3D스캐너인 아인스캔프로2X는 어떤 결과가 나왔을까요?

Einscan-Pro 2X Series 보러 가기

확실히 아인스캔SE로 스캐닝한 결과 데이터보다는 뚜렷하게 나온 것 같아보입니다.

하지만 측면에서 보니 나사산이 확실하게 구현이 되어있진 않았습니다.

역시 보급형 3D스캐너로는 한계가 있는 걸까요??

고정밀 산업용 3D스캐너로 3D스캐닝을 한다면 어떤 결과가 나올지 살펴보겠습니다.

2. 산업용 3D스캐너

 ​첫번째로 Shining3D사의 산업용 3D스캐너인 Optimscan-5M를 사용하여

스캐닝한 결과 데이터를 확인해보겠습니다.

Optimscan-5M 보러 가기

확실히 보급형 3D스캐너로 스캐닝한 결과 데이터에 비교하면 많은 차이가 있어 보입니다.

확실하게 뚜렷해진게 느껴지시나요?

나사산도 제법 잘 구현이 되었군요.

다음으로 Carl ZEISS사의 COMET 5M로 스캐닝한 결과 데이터를 보겠습니다.

ZEISS Comet 5M 보러 가기

와우...

그야말로 비교불가입니다.

나사산이 뚜렷함을 넘어서 확실하게 구현되었습니다.

역설계 작업을 하기에는 더할 나위없이 좋은 데이터입니다.

역시 COMET 5M는 다양한 FOV의 렌즈 구성이 되어있어

이러한 작은 디테일도 세밀하게 구현을 할 수가 있었습니다.

저희 휴스템 유튜브를 통하여 각 3D스캐너별 작업 과정이 담겨있는 동영상을 보실 수 있습니다.

휴스템 유튜브 바로가기

또한 휴스템 홈페이지를 방문하시면 결과 데이터를 더욱 보기좋게 확인 하실 수 있으며,

데이터를 다운로드 받을 수가 있어 직접 결과물을 확인 하실 수도 있답니다!

휴스템 홈페이지 바로가기

3D스캐닝을 포함한 다양한 3D솔루션에 대한 문의를 하고 싶으시다면

아래의 전화번호로 언제든지 문의 주세요!

문의전화 : 02-6262-1027