EinScan-SP鞋模應(yīng)用之路——鞋模上的3D掃描

業(yè)界常說(shuō)三維掃描、3D打印可以很好的應(yīng)用在鞋模行業(yè)，但究竟是如何使用的，很多人并不了解。今天，南極熊就來(lái)為廣大熊友做一個(gè)介紹，本文來(lái)源“EinScan3D掃描”，以先臨三維旗下的EinScan-SP掃描儀為例。

我們首先了解一下傳統(tǒng)的鞋模制作流程。

是不是步驟非常繁瑣？那么在上圖顯示的傳統(tǒng)流程中，三維掃描技術(shù)如何介入？

為了能夠更直觀深入的了解鞋模制作流程，探訪了EinScan-SP在鞋模領(lǐng)域的金牌用戶(hù)——溫州勝春鞋模廠，從一線收集應(yīng)用信息，總結(jié)三維掃描技術(shù)在鞋模生產(chǎn)制作中的應(yīng)用。

01   樣品數(shù)據(jù)獲取  

目前，大部分的鞋?？蛻?hù)都是提供樣品，然后由鞋模生產(chǎn)廠家根據(jù)樣品來(lái)制作模具。鞋模的加工離不開(kāi)3D數(shù)據(jù)。文章開(kāi)篇介紹了傳統(tǒng)鞋模生產(chǎn)流程中，3D數(shù)據(jù)的獲取過(guò)程是從“2D工程圖—3D CAD圖”。此流程，如果使用3D掃描儀，可以直接獲取樣品的高細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，根據(jù)掃描數(shù)據(jù)，再繪制可用于CNC加工的3D數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)方式

第一步：根據(jù)客戶(hù)提供的樣品，由2D圖紙師傅利用傳統(tǒng)測(cè)量工具，進(jìn)行樣品的關(guān)鍵位置的測(cè)量。

利用傳統(tǒng)測(cè)量工具，“卡出”關(guān)鍵卡板位置（左上鞋底樣品上白線位置），得到卡板位置的測(cè)量數(shù)據(jù)。

第二步：根據(jù)工具測(cè)量的數(shù)據(jù)，再結(jié)合樣品的實(shí)際外形，2D圖紙繪制師傅利用Rhino軟件，將測(cè)量的數(shù)據(jù)在軟件中以二維形式展開(kāi)。

第三步：2D數(shù)據(jù)繪制完成，數(shù)據(jù)會(huì)交由制作三維數(shù)據(jù)的人員，將3D的鞋底數(shù)據(jù)利用Rhino軟件創(chuàng)建出來(lái)。

弊端：手工測(cè)量，存在測(cè)量誤差以及人為誤差，影響2D繪制結(jié)果，造成3D數(shù)據(jù)失真；復(fù)雜曲面測(cè)量，難度較大；手工測(cè)量效率較低。

利用3D掃描儀

針對(duì)外形比較復(fù)雜、曲面較多的鞋底模型樣品，使用傳統(tǒng)測(cè)量工具不方便測(cè)量，并且數(shù)據(jù)會(huì)失真。使用3D掃描儀，獲取樣品數(shù)據(jù)，輔助創(chuàng)建可以用于后期加工的3D數(shù)據(jù)，還原度更高。

第一步：利用EinScan-SP桌面3D掃描儀的轉(zhuǎn)臺(tái)掃描模式，全自動(dòng)掃描，八分鐘完成鞋底樣品掃描，數(shù)據(jù)自動(dòng)拼接，一鍵生成封閉STL數(shù)據(jù)。

（上圖模型掃描現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有拍攝視頻，為了更清晰展示掃描過(guò)程，放一個(gè)掃描其他鞋底模型動(dòng)圖，以供參考）

△EinScan-SP掃描鞋底過(guò)程

△EinScan-SP其他鞋底掃描數(shù)據(jù)

第二步：再將獲取到的數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到Rhino軟件中，創(chuàng)建3D數(shù)據(jù)。

最終在軟件中創(chuàng)建完成最終的3D數(shù)據(jù)，用以后期加工。

優(yōu)勢(shì)：無(wú)需2D圖紙繪制人員；根據(jù)3D掃描數(shù)據(jù)直接描繪，更直觀，更高效；外形復(fù)雜，曲面豐富的樣品，繪制準(zhǔn)確方便；可在掃描數(shù)據(jù)上直接測(cè)量，誤差小。

除此之外，還可以應(yīng)用在以下兩個(gè)方面

02   掃描鞋模鑄件  

鞋模下模由于花紋復(fù)雜，自由曲面較多，利用CNC加工，難度較大，成本偏高，因此，大部分的鞋模廠都是以“上模CNC加工，下模翻砂鑄造”這種形式來(lái)進(jìn)行鞋模生產(chǎn)。

翻砂制造的鞋底下模模型，翻砂模具或多或少都會(huì)變形，導(dǎo)致模具與原有的3D數(shù)據(jù)無(wú)法吻合，而鞋模上模都是利用3D數(shù)據(jù)通過(guò)CNC加工的，那么也就導(dǎo)致翻砂下模與CNC上模的模口線對(duì)不上，隔色溝以及分模面都無(wú)法正確配合。

△拍攝于2018國(guó)際針織機(jī)械飛織鞋面展覽會(huì)超捷三維展位

這種情況，可以利用三維掃描儀獲取鞋底金屬鑄造模具的數(shù)據(jù)，提取到翻砂后鑄造模具的實(shí)際的分模線和?？诰€，利用此數(shù)據(jù)，重新合模，修改能夠滿(mǎn)足下模的3D數(shù)據(jù)，利用此數(shù)據(jù)去加工上模，通過(guò)此方法，制作出滿(mǎn)足要求的合格鞋模。

EinScan-SP固定于三腳架掃描鞋模   地點(diǎn)：莆田鞋廠

03   掃描鞋楦  

傳統(tǒng)鞋楦制版只有手藝嫻熟的老技師才可掌握；此外，傳統(tǒng)的方式是鞋楦完成之后進(jìn)行試楦、試鞋、人工修改，由于存在手工誤差，往往要反復(fù)幾次，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

利用三維掃描技術(shù)，掃描鞋楦，用于鞋楦再設(shè)計(jì)，以及鞋楦誤差分析；也可用于提取?？诰€，建立適合此鞋楦的鞋底模型數(shù)據(jù)。

EinScan-SP經(jīng)過(guò)溫州、莆田等地鞋模廠客戶(hù)驗(yàn)證：

一、精度：0.05mm單幅掃描精度，0.2mm的點(diǎn)間距，完全滿(mǎn)足鞋類(lèi)模具、鞋底和鞋楦的掃描精度和精細(xì)度要求；

二、速度：掃描一只鞋底/鞋楦5-8分鐘左右，鞋模6-12分鐘，高速掃描滿(mǎn)足實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)境需求；

三、傻瓜式：在掃描鞋底和鞋楦時(shí)候，可實(shí)現(xiàn)不貼點(diǎn)、全自動(dòng)掃描/拼接、一鍵導(dǎo)出STL數(shù)據(jù)。傻瓜式操作，不需要專(zhuān)業(yè)的操作人員即可輕松上手。

四、精準(zhǔn)：比起傳統(tǒng)2D測(cè)量，能更精準(zhǔn)地獲取三維數(shù)據(jù)，省去2D工程師繁瑣的測(cè)量過(guò)程。

鞋底模具是用來(lái)制作或者復(fù)制鞋底成品的一種制具，其制造的周期和質(zhì)量將會(huì)影響到產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力及更迭。將3D掃描和3D打印技術(shù)注入鞋底模具制作領(lǐng)域中，真正實(shí)現(xiàn)鞋模生產(chǎn)制作的流程優(yōu)化，加快產(chǎn)品的優(yōu)化迭代。