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        动车钢结构钣金件三维扫描-中科院扫描案例分享发表时间:2019-06-20

        检测对象:钢结构钣金件
        客户需求:检测钣金的整体变形量数据,检查是否符合使用要求。
        原有解决方案:将标准的检具放在被测钣金件上,查看是否有较大的形变及检查是否存在间隙,并测量关键部位的间隙尺寸。或者使用带有测头的测量设备对几个关键部位进行打点测量,然后再根据数据来分析该样品是否符合使用要求。
         
        综述
        原有测量方案存在问题:
        1、使用检具测量,数据存在一定的人为误差,没有一个量化的数据,且测量时间较长,不能很好的反映出当前被测物体的实际状态及数据误差。

        2、原有的测量设备只能局部测量,不能够完整地对被测物体进行全面的扫描检测,只有局部测量数据,没有整体的对比,数据存在一定的局限性。

        手持式扫描仪技术解决方案

        应用手持三维激光扫描仪检测汽车车身流程简单、易于操作、可十分高效的对车身整体做出全面评价,具体步骤如下:
        (1)现场设备:
        扫描设备,用于获取物体表面数据跟踪仪,用于跟踪识别扫描设备位置
         
        (2)被测物体扫描。以备料车间内的钣金件为例,使用手持式激光三维扫描仪对被测物体进行3D扫描,生成3D数据。如图下图所示:
        配备高品质光学跟踪仪,最大覆盖范围16.6m3,基本可以涵盖大部分的中大型样件扫描测量要求
         
        扫描中,被测物体无需贴点,扫描设备主动发射光源,通过两边的CCD来获取被测物体的表面数据信息扫描后的数据,通常为1:1的三维模型,可根据用户需求放大或缩小,输出为STL格式文件
         
        (3)3D检测。使用3D测量软件Vxinspect对扫描数据进行3D测量。操作方法:同时导入3D扫描数据和3D设计数据,对齐后,进行3D测量对比分析。如下图所示:
        (4)数据拟合后,根据要求设置好公差数值,确定后可得到三维的色谱图,如下图所示:

        图中绿色部分表示数据在公差范围之内,该部位数据与设计图吻合;黄色至红色则表示数据出现正偏离,该部位数据要比设计图的尺寸要大;浅蓝色至深蓝色则表示数据出现负偏离,该部位的数据要比设计图的尺寸要小。由上图可以很直观的看出生产出来的产品与实际设计的偏差以及其整体变化趋势,而且可以直接对关键位置进行标注,得到该位置的偏差数值。
         

        整个测量过程简单、快速、准确,从样件扫描开始到对比检测结束,用时不到五分钟,效率非常高,并且可以对整个被测物体进行全尺寸扫描测量,精度最高可达0.03mm,可以很好的满足检测方面的要求。另外,在没有3D数模的情况下,可以对常态下的被测物体形态进行扫描,得到的数据作为参考,然后再将经过测试或有发生形变后的物体形态扫描出来,并将两次数据进行比对,同样可以直观的看出测试后物体表面发生的变化。

        另外,该设备还配套HandyProbe便携式光笔测量仪,在无需扫描的情况下,通过光笔测头与被测物体接触,从而直接测量物体表面尺寸数据,如长度、直径、角度等等,并且可以直接进行形位公差测量,功能十分丰富。

        总结在贵公司现场演示,实践测量,问题交流,结合我们业内相关经验,我们推荐扫描仪型号如下:MetraSCAN手持式三维激光扫描仪。该设备能快速有效的获取被测物体的三维数据从而进行精确的数据测量,在提高测量数据准确性的同时可减少人为误差,且整体工作效率也将大大提高。此外,该设备扩展性极强,且不受环境因素影响,可以车间环境下直接使用,十分方便快捷。


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