三维扫描仪助力风电齿轮箱检测

近年来,包括我国在内的全球风电累计装机容量持续加大,同时三维扫描技术在风电行业的应用也逐渐增多。从行业标准来看,一般风机的运行寿命为20-25年,由整机商主导的质保期则根据不同地域、不同业主需求分别为2-5年不等。

 

这意味着,随着装机量的不断增长,风机在质保期外持续运行的20余年时间中,业主将面临大批风机的检修维护、维修、改造升级及替代等问题。而三维扫描技术的应用,可以为风机的高精度质量检修和维护提供更高效、准确的解决方案。

 

高精度质量检测

 

作为一种无污染的可再生能源,风机齿轮箱是风机设备中的最重要的大部件,其质量情况直接影响着风机的安全运行和发电效率。齿轮箱是连接发电机和主轴的重要部件之一,是风力发电机正常、高效运行的保障。内部由太阳轮、三个行星轮、内齿圈、行星架和二级平行齿轮传动组成,内部结构和受力情况较复杂,特别在变工况、变载荷的情况下运行,容易发生故障。

 

齿轮箱拆装不易,随着运行载荷增加以及工作环境恶劣等多方面因素影响,一旦出现故障将对发电机组带来很大的影响。因此,及时对齿轮箱工作运行的状态进行监测和故障诊断,对风电机组安全运行具有重要意义。

 

而在以往工作,如齿轮箱、发电机巡检中,风电场员工依靠肉眼检查判断,很容易存在视野死角、设备内部盲区无法直观检查等问题,并且还对已发现的缺陷隐患无法形成第一手的图影记录,影响工作效率。例如齿轮箱结构复杂,各部件关联度高,箱体是封闭式包围结构,齿轮箱中有金属颗粒,这会导致齿轮严重磨损。

 

机械零件无损检测

 

三维扫描仪的应用优势:

 

  1. 无损检测:三维扫描仪能够进行机械零件无损检测,不需要拆卸齿轮箱,从而减少了维修过程中的停机时间。风电机组可以更长时间地运行,提高了发电效率。

 

  1. 结构检测:齿轮箱的内部结构较复杂,三维扫描仪可以详细记录内部组件的形状和位置。这对于监测齿轮、轴承和其他关键部件的磨损和损坏非常重要。

 

  1. 故障诊断三维扫描技术能够帮助工程师检测齿轮箱内的异常情况,例如金属颗粒的积累或齿轮磨损。这有助于及早发现故障,提前采取维修措施,避免进一步损害。

 

  1. 数据记录和分析: 三维扫描生成的数据可以用于建立详细的记录,以便将来的分析和比较。这有助于跟踪齿轮箱的状态随时间的变化,并为维护决策提供依据。

列车大型焊接件自动化三维检测方案

由于列车组的零件数量庞大且结构精细,因此,对列车的制造质量及维护检修的标准也极高,以确保列车的安全和稳定运行。列车车底架作为车体的一个关键组成部分,其主要作用是承受车体上部载荷并传递给整车,并在运行时承受机车牵引力和列车运行中所引起的各种冲击力及其他外力。为了确保制造质量和列车运行的安全性,必须对列车车底架进行高精度三维检测。

 

然而,列车车底架的体积大且结构复杂,涉及到底板、转向架等多个部件。传统的测量方法不仅需要大量的测量空间,而且操作难度大,检测效率也较低。为应对这些问题,思看科技自动化三维扫描系统为列车车底架的高质量扫描检测提供了一站式的自动化解决方案。

 

高精度三维检测

 

一、 检测内容

 

1.检测底板、转向架、轮对、制动装置、车钩装置等关键部件的外观尺寸和形位公差;

2.检测底部附属零件的安装缺漏情况。

 

二、 检测难点  

 

1、车底架结构复杂,体积尺寸较大,涉及附属零件种类多,检测项目繁多;

2、车底空间范围狭窄,需将车架架高或在底部进行挖槽安装导轨,操作不方便;

3、存在遮挡、死角位置区域,检测难度大。

 

三、 检测设备

 

可选择思看科技KSCAN-Magic三维扫描仪SIMSCAN手持式三维扫描仪,搭配AM-DESK 标准型自动化光学3D检测系统ScanViewer三维软件等一系列集成对车底架进行自动化三维检测。

 

自动化三维检测

 

四、 自动化三维检测

 

采用导轨+机械臂+激光扫描仪的方式,完成对车底架的整体扫描测量并进行数据处理分析。

 

测量前:通过摄影测量系统扫描标靶上标记点的坐标信息

测量时:选择和零件型号对应的测量路径,按测量路径控制机器人自动完成三维测量,得到测量点位表面的三维点云数据

测量完成后:自动将数据导入数据分析软件进行零件的自动尺寸提取与误差分析,并生成定制化检测报告,并根据检测项目是否有测量数据判断是否有缺漏情况

 

五、 方案优势  

 

  • 可提供高精度测量结果;
  • 不需要直接接触车底架即可完成测量,减少磨损和损坏的风险;

可一次性完成整个车底架的扫描并进行整体分析,过程全自动化,进一步提高效率和准确性。

3D扫描在雕塑中的应用

雕塑艺术是唤醒人类对于美好事物的向往和引发思考的一种手段,通过雕塑3d扫描技术,雕塑作品可以被永久保存并广泛传播,让更多人能够欣赏到雕塑艺术的魅力。人物雕塑最能显示一个社会文化气息的大众艺术品,雕塑艺术蕴含着作者的思想通过视觉观赏产生共鸣达到宣传装饰的作用,可以通过作者的一刀一凿,你可以想象它生活的时代,”听”它诉说往事和历史。在许多公园里就汇集了不少古今中外的各种名人雕塑。

 

现代社会中非常流行的 3D 打印技术是一种快速成形技术,这种先进的技术需要通过专业的 3D 扫描仪,扫描之后用计算机辅助软件设计制作出来。让全世界的雕塑名作都能够以三维数据的形式开放给公众进行在线浏览、3D打印。目前3D扫描技术已经成功进入多家著名博物馆、艺术机构、学校……在提供珍贵的三维数据,让每个人都能以“最小化”的成本零距离接触“更多样化”的艺术形式。

 

雕塑3d扫描

 

举例:

客户想要通过三维扫描仪获取三维展示数据图。通过3D打印技术,为雕像后续的展示和复刻打下基础。由于雕塑件是人形雕塑,细节较多,五官、褶皱细节明显。神态、身姿都具有神传之处,客户需要还原度要高,扫描精度要高。

 

雕像3d扫描

 

解决方案

三维设计师可以根据面临的问题使用手持式三维扫描仪,激光线快速扫描,精密模式扫描细节,对于神态褶皱的地方也可以清晰扫描出来,精度更高。扫描出来的数据再导入三维数据软件中进行处理,获取高精度数据,有利于后期雕塑的复刻和展示。

 

小结

 

利用雕像3d扫描技术,可以帮助客户达到目的,得到雕像的三维数据,后期可运用于3D打印、展示、重建、复刻、尺寸修改等多种用途,为文物的信息采集、保护修复等提供了高效便捷的工具。

三维扫描与3D打印是相互孤立的吗?

如今,高精度三维扫描与3D打印并不是相互独立、界限清晰的技术门类。相反,两种技术的相互融合应用正在不断加速,在航空航天、汽车、医疗等领域正在发挥重要作用。高精度三维扫描可以快速进行3D打印件的尺寸合格性验证,助力增材制造实现良好的终端应用,实现高效定制化和小批量零件生产。

 

高精度三维扫描与金属3D打印融合应用

 

激光粉末床熔融采用激光选择性的逐层熔化金属粉末,直至完成零件打印。制造复杂结构零件,是该技术的重要应用。

 

传统的量具和三坐标,受零件的形状影响较大,不利于测量形状复杂的零件。而高精度三维扫描仪通过非接触式的三维测量技术,则不受零件形状影响,可以快速检测金属3D打印制造的零件。

 

三维测量技术

 

高精度三维扫描与激光熔覆技术融合应用

 

激光熔覆技术是用激光涂覆的方法将材料进行逐层堆积,最终形成具有一定外形的三维实体零件。其主要是用于进行零件的修复以及一些复杂零件的直接制造。

 

高精度三维扫描在激光熔覆中,主要进行以下两方面的应用

1)为修复提供数据支持,通过高精度三维扫描仪获取缺损特征的三维数据,进行逆向设计,规划修复方案、修复路径及工艺参数;

2)进行全尺寸检测,激光熔覆后,通过非接触式三维扫描快速得到合格性检测结果。

 

以工件修复为例,因长期使用,工件受到了磨损,通过三维扫描仪扫描完整的三维数据,与设计数据相拟合,可以得到缺损部分的完整数据,为后续激光熔覆修复的路径规划提供准确的数据支撑。

 

再利用激光熔覆技术对于叶片进行修复,修复后,使用三维扫描仪进行三维扫描,再将三维扫描数据导入检测软件,获取检测结果。

 

高精度三维扫描与砂型3D打印融合应用

 

高精度三维扫描

 

在一些铸造生产中,会通过3D打印来提高砂型模具的制作效率。但是,3D打印之后,如何进行模具的检测成了一道难题。高精度三维扫描可以轻松解决这一难题,例如一个50cm长的砂型模具,约5分钟即可得到检测结果。

 

以砂型模具尺寸检测为例,使用三维扫描仪直接三维扫描砂型模具,50*30*20cm的砂型模具,3分钟即可获取完整的三维数据。将三维扫描的数据导入检测软件,2分钟即可完成整个模具的全尺寸测量。