中科院 钢结构钣金件三维激光扫描仪尺寸检测

一、概述

1.1项目背景

  本期案例公司主要业务集中在电力机车、城轨车辆、城际动车组，磁浮车辆、储能式有轨/无轨电车等新技术公共交通车辆、重要零部件、专有技术延伸产品及维保服务等领域。作为这样一个企业，使用一套与之匹配的先进、快速、智能的适应现代化生产、管理需要的检测系统，建立这样一个检测平台，能够已经有的和未来需要增加的检测流程可以高效、安全和广泛的应用。为实现检测便捷化、数字化，奠定良好的硬件基础环境。本文以钢结构钣金件为研究对象，阐述中科院手持三维激光扫描仪在钣金检测分析中的应用。

二、原有技术分析

2.1待测产品信息

  检测对象：钢结构钣金件

  如图：

2.2客户需求

  检测目的：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。

2.3 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。

三、我们的技术解决方案

3.1采扫描检测方案用设

  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）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。

      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。

  （2）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：

  （3）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。

四、技术方案综述

  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：中科院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。