三维力量铸造将来 10分钟完成铸件高精度尺寸检测

质量控制是铸造行业中非常重要的环节,而三维测量技术在铸造行业的应用,有助于优化从原型到模具构建、毛坯检验到后续加工等过程,有效节约时间,提高效率。

 

传统测量方法

 

传统测量方法主要包括尺子、划线机、三坐标测量仪等几种。

尺子:传统的卡尺、卷尺、直尺很难测量有异形曲面或尺寸较大的铸件,不仅耗时耗力,且会有严重的偏差,很难获取精准的数据。

划线机:仅能测量铸件的部分尺寸,曲面、遮挡面等部位难以测量。而且如今越来越多的产品只提供三维数据,没有二维图纸,这种情况下划线检查有很大的局限性。

三坐标测量仪:不易测量体积、重量较大的物体,成本较高。

 

思看三维解决方案

 

相较传统测量方法,三维检测主要有以下几种优势:

无需接触:思看的三维扫描仪是非接触式的三维数据采集系统,能够精准快速地获取被测物体表面的三维点云数据。与接触式测量相比,非接触式测量能够采集因测针空间限制而无法测量的死角位置,获取复杂铸件的完整数据。

全幅面扫描采点:相比单次打点的测针式测量系统,整个幅面扫描采点能够快速完成采集铸件整个型面的点云数据,更有助于曲面型铸件的偏差检测。

便携灵活:手持测量,操作简便,可以随时变化角度和距离对被测物体进行扫描;方便携带外出测量;也可以在狭窄的空间扫描,深入到铸件内部测量其内部特征。

 

加工余量检测案例

 


该铸件长约1000mm,宽约800mm,有深腔、薄壁等结构,需检测该铸件是否合格,是否有余量进行加工。

客户选择了PRINCE手持式三维扫描仪,无需移动工件到测量平台上,表面不做任何处理即可直接进行扫描,10分钟之内就能获取完整数据。扫描获得的三维数据与数模进行比对,就得到了偏差色谱图,即客户所需的尺寸检测报告。

至于难点——腔体内部,PRINCE 大小约315 × 165 × 105 mm,可以伸入腔体内部,非常方便地获取腔体内部的数据。

相较传统的传统的卡尺和划线机测量方式,非常繁琐,且无法测量曲面、遮挡面。测量完成后,机床要把划线基准对齐,才能操作加工,有且只有这一种加工方式,或许会有其他更节约原料、更方便的加工方法,但划线测量无法提供。此外,这个过程非常依赖人工经验,耗时耗力。

而思看的三维扫描解决方案,让扫描检测这一步变得极为简单。同时,扫描结果可以直接输入到机床,机床根据扫描结果编程,计算出最节约原料、时间的最优加工方式,大大节约了原料成本与时间成本。

三维数据

得到色谱偏差图,快速判断铸件是否有加工余量,

同时可以定量分析余量大小

 

磨损检测案例

 

该铸件用于建筑行业,澳洲客户Boral Group需要对该铸件进行磨损检测。由于铸件体积略大,需要户外阳光下作业,对扫描仪的精度、环境适应性、便携性要求较高。

思看提供了AXE全局式三维扫描仪来完成这项工作。AXE内置全局摄影测量系统,能够消除累计误差,提高全局扫描的精度,在扫描大型工件时优势尤为明显。同时,AXE精度0.020 mm,体积精度高达0.030 mm/m,最大扫描面幅860 mm × 600 mm,阳光下也能正常工作,完全能够满足该铸件扫描的需要。

客户将AXE带至现场,无需其他检测平台等辅助,约10分钟即可完成检测。扫描过程中,可以随时变化角度和距离,数据会实时呈现,点云无分层,自动生成三维实体图形,也就是“所见即所得”。

三维数据

得到色谱偏差图,判断磨损状况

 

小结

 

由于高精度、高密度、实时性、便携性等特点,三维激光扫描已成为国际上流行的铸件检测方式。思看有KSCAN/AXE/TrackScan/PRINCE等多种产品方案均可用于铸件检测,客户可根据自己的需求选择合适的产品,提高检测工序的精度与效率,进而优化加工工艺,提升铸件质量。

 

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当异形建筑幕墙遇上SCANTECH三维数字化方案

随着社会发展,越来越多的异形建筑出现在人们的视野,异形铝合金结构幕墙也越来越受到业主和设计师的关注,这对铝合金型材的加工、装配提出了更高的要求。

用于异形建筑幕墙的铝合金型材的生产制造尤为复杂,大致流程为:结构设计→型材下料→单元装配→打包交货→现场安装,这个过程需要严格的数据支撑,才能生成合格的异形型材。

思看的KSCAN复合式三维扫描仪可以通过非接触的方式,快速获取型材的三维数据,捕捉曲面轮廓,反映变形状况;进而加快产品的加工进程与效率,提升合格率,降低成本,避免成本昂贵的返工失误。
型材拉弯检测与修整、型材坯料机加工指导、单元板块装配质量控制,都是KSCAN复合式三维扫描仪的用武之处。

 

KSCAN的性能优势

  • 超大幅面

最大扫描面幅可达1440 mm × 860 mm,大大地提高了工作效率,扫描一个2m×6m的单元模块仅需5分钟。​

  • 极少标记点

仅需少量标记点即可工作,减少70%的贴点时间和工作量。

  • 高精度

最高精度0.020mm,体积精度0.030mm/m,航空航天级别的超高精度无损检测。

  • 无需喷粉

对物体表面没有损伤,型材加工后的光亮面也可直接扫描,适用场景广。

 

型材拉弯检测与修整

一般来说,直接订购来的型材是直的,获得异形型材首先要把直的型材根据设计要求拉弯,这一步就难倒了很多厂商。

有些厂商没有自己拉弯型材的能力,只能用外协加工的方式,向其他厂商订购拉弯的半成品型材。这个做法有很多弊端:成本高,响应速度慢、无法随要随到,存在方案泄密风险等。同时,就产品精度而言,自身没有能力拉弯型材的厂商往往也没有能力检测外协加工来的型材是否合格,更多时候只能凭借经验判断,方法较为落后。

有些厂商有能力自己加工型材,但检验型材是否合格的方法还是比较落后,传统做法是把加工后的型材放到检验平台上用尺规检测,这种方法误差较大,需要检测人员有一定经验,且无法检验扭拧状态的型材。

传统检测方法

 

思看的KSCAN复合式三维扫描仪能在无接触的情况下检测型材是否在偏差允许范围之内,帮助坯料定位,为后续调试、加工提供位置参考,使复杂型材成型质量更加可控。某客户使用KSCAN后,拉弯返工次数明显减少,效率提升60%以上,配料损耗也显著减少(因信息保密,客户名称不便透露)。

型材扫描

型材三维数据

与数模对比,得到偏差色谱图

检测型材是否在偏差允许范围之内

坯料定位,为调试、加工提供位置参考

(注:本文中出现的所有数据均为思看模拟型材生产流程扫描检测)

 

型材坯料机加工指导

型材拉弯后,就要到坯料机上切掉加工余量(两端开槽与造型)。在KSCAN的帮助下,先将坯料放在机床平台夹紧,用KSCAN扫描整个坯料,获取三维数据,再根据机床坐标摆正扫描数据,坯料与三维数据对齐,即可编程加工。

相较传统的直接加工的做法,KSCAN配合加工指导有以下优势:编程与扫描定位过程可同时进行,效率更高;异形件也能轻松、精准加工;数字化加工工艺,操作过程标准化,减少对人工经验的依赖;显著减少废料;提高生产工艺水平,提升竞争力等。

型材坯料机

 

单元板块装配

型材在坯料机上切割好后,就进入到了单元板块装配环节,即把单根的型材组装成所需的幕墙单元,就文中示例的这种单元而言,这一步需要注意两组数据:对角线长度与高度。

KSCAN内置全局摄影测量系统,能够保证极高的数据精度,5分钟就能完成扫描,得到高质量的网格数据。将扫描数据与设计模型对齐,分析得到偏差色谱图,即可知道该单元是否合格,如何后续加工。

厂商根据偏差色谱图,对对角线长度不合格的单元,使用飞机绳进行偏差角补偿;对高度不合格的单元,将低陷部分调高或将过高部分调低,即可得到合格的幕墙单元,打包运到建设现场安装。

型材单元三维数据

 

型材单元偏差色谱图

 

思看数字化解决方案优势总结

多环节受益

从型材拉弯、坯料加工、到最后的单元装配环节,都可以使用KSCAN复合式三维扫描仪进行质量控制,提高产品精度。

节约成本

根据扫描数据与偏差色谱图针对性地调整生产工艺,提高成功率,减少废料。

技术优势

掌握科学而完整的工艺流程,不再受制于人,增强市场竞争力。

工艺标准化

利用三维数字化手段规范各个工艺环节,减少对人工经验的依赖,形成企业标准。

 

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3分钟轻松完成汽车零部件高精度三维检测

服装行业新风口 3D扫描技术的“无接触量体”方案

轻松快速完成汽车零部件高精度三维检测

近些年来,汽车行业的竞争日益激烈,为提高产品竞争力,很多企业在生产、检测等环节努力改进,以提升产品精度与质量。

就汽车零部件而言,零部件有形状复杂、曲面多、孔位细节多、轮廓复杂等检测难点,要求高精度、高效率、检测结果直观的质量控制方式。

思看的光学三维测量技术已经在该行业有极为成熟的应用,以下用几个不同的零部件为例,阐明三维扫描在汽车零部件上的具体应用。

 

汽车内饰检测

 

汽车内饰系统是汽车车身的重要组成部分,我们熟悉的仪表板系统、座椅系统、驾驶室空气循环系统等都属于汽车内饰的一部分。

汽车内饰包含种类之广,意味着汽车内饰件厂家需要一台三维扫描仪能满足多种部件的检测需求。思看的KSCAN复合式三维扫描仪非常符合这个要求,KSCAN内置摄影测量系统,有高速扫描、精细扫描、大面幅扫描、深孔扫描等多种扫描模式,能适应多种工况高精度扫描。同时, KSCAN 拥有0.020mm的测量精度,1440 mm × 860 mm的扫描面幅,扫描精度与速度稳定可靠。

以重卡汽车前保险杠总承与仪表盘为例,这二者尺寸略大,有很多孔位细节,KSCAN能够快速精准地测量出这些细节数据,再与CAD数模比对即可分析出变形情况,片刻就能出具尺寸检测报告。

重卡汽车仪表盘检测数据

重卡汽车前保险杠总承检测数据

 

汽车后桥检测

 

汽车后桥的检测难点主要在于面偏差与角度的测量,传统的卡尺及限位检具测量方式无法准确反映任意一点的偏差尺寸,角度不易调整。但这些难点对KSCAN复合式三维扫描仪并不构成挑战,KSCAN扫描时不与物体直接接触,仅需少量贴点,手持工作即可获取物体的完整数据,包含所有角度细节,对物体表面无损伤,整个过程不超过10分钟。

汽车后桥检测数据

 

车灯后视镜检测

 

汽车后视镜的黑色注塑件尺寸较小,仅为15×15×10 cm,传统方案使用三坐标打点检测,耗时略长。

思看的TRACKSCAN跟踪式三维扫描仪无需贴点,无需进行任何表面处理直接工作,并能在这个条件下保持0.025 mm的高测量精度,细节处可以使用7束蓝色激光的精细扫描模式或1束蓝色激光深孔扫描模式,保持精度的同时,整个扫描及数据处理过程不超过三分钟。扫描得到的数据与CAD数模对比,即可生成直观的检测报告,得到尺寸偏差,用于质量控制并改进生产工艺。

汽车后视镜注塑件检测数据

 

小结

 

思看的光学三维测量技术能为车的内饰、外饰、功能件等提供精准的数据模型,使汽车零部件的产品开发与质量控制过程更为精确、高效,从而有效地帮助厂商提高产品质量,增强市场竞争力。

 

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思看科技携手极致盛放Xuberance 打造一站式3D数字化综合解决方案

2021年1月,思看科技与极致盛放Xuberance正式达成战略合作,思看将为极致盛放Xuberance的3D设计与3D智能制造方案提供强大的3D数字化产品与技术支持。

极致盛放Xuberance作为国际知名的3D打印设计品牌,致力于提供全球范围内三维设计和研究服务,专注于三维数据服务、三维数据产品高级定制和3D打印相关的研究、开发和应用。极致盛放Xuberance与思看科技的强强合作,将形成三维扫描与3D设计的应用闭环,为客户提供一站式的3D数字化综合解决方案。

极致盛放Xuberance已借助思看的三维扫描技术,完成了众多3D数字化项目,如梧林古建筑三维数字化与上海音乐厅数字化工程,这个过程中双方通力合作,实现了多方共赢的良好局面。

左二  极致盛放Xuberance总经理王蕾  左三 思看科技副总裁马振华

 

梧林古建筑三维数字化

福建晋江的梧林古村落保留了完整的华侨建筑群。

这个古建筑群起源于明洪武年间,百年之前,旅居南洋的华侨回国出资建造了大量精美的洋楼,涵盖闽南官式大厝、中西合璧民居、哥特式建筑以及古罗马式建筑等。2016年11月,梧林被列入第四批中国传统村落名录。

梧林古建筑三维数字化项目通过逆向扫描与正向建模相结合,制作梧林古村落的标志性建筑“枪楼”(修养楼)的数字模型,用于古建筑的线上数字化展示与文化衍生品开发,从而助力闽南文化、侨乡文化的传承。

梧林枪楼

 

该项目的工作流程为实地考察-建筑局部扫描-数据处理(正向+逆向)-3D打印。其中,枪楼主体的部分,设计师通过照片正向建模,重要的建筑局部使用三维扫描,扫描的部分包括楼体上比较有特点的装饰雕花、窗沿、立柱、以及一些自然破损痕迹。

因为在这些地方,照片正向建模无法准确还原细节,但三维扫描可以1:1精准获取每一处数据,成功复原历史建筑的每一处角落。最后再将正向建模与三维逆向扫描的结果进行拼合,即可得到完整的枪楼三维模型。

使用思看的KSCANiReal获取建筑局部数据

三维扫描得到的雕花、窗沿、立柱数据模型

(注:边缘缺失部分为古建筑本身残缺)

3D打印完成的实物模型

文创产品-枪楼音乐盒

 

上海音乐厅数字化项目

上海音乐厅是中国第一座音乐厅,建于1930年,也是上海第一座由中国建筑设计师设计的西方古典风格建筑。上海音乐厅的数字化工程有多种用途,线上数字化展示、衍生文创产品开发、历史建筑的数据备份等。

在2019-2020上海音乐厅大修期间,极致盛放Xuberance借助思看的三维扫描技术完成了这项数字化工程,重点扫描了上海音乐厅标志性的构筑物台口、拱券通廊纹样、建筑装饰纹样、原始灯具等。

之前传统的解决方案是通过照片正向建模,大量欧式建筑纹样非常复杂,每个设计师对于纹理的把控、凸起尺寸高度不一样,会导致建模结果与原物差距较大。

思看的三维扫描技术可以让扫描模型1:1真实反映建筑的风貌。同时,自然风化的表面、剥落的漆面、颜色等历史痕迹的肌理会更加自然,这在照片建模中很难做到。

以下是音乐厅数字化工程的一角——海上蓝古典雕花座椅(该椅子名为“宾至如归”)。

“宾至如归”椅原貌

使用思看的PRINCE获取座椅数据(由于信息保护,数据不予展示)

3D打印模型及上色成品

文创衍生品礼盒

 

此外,极致盛放Xuberance还根据音乐厅的其他建筑细节开发了首饰、咖啡杯等一系列衍生品。

历史建筑、文保建筑的数字化工程已成为时代趋势。手持三维扫描仪因其无需接触、高效、精确、“分毫毕现”的特点,为文保建筑的精准复建、数字化传播、文创衍生品开发提供了更高效、更精准的解决方案。

 

品牌合力 共创未来

极致盛放Xuberance作为顶尖的3D打印设计专家,将继续借力思看的三维数字化技术进行创新性设计,在“日常美学”设计理念的指引下,让极致美感于日常生活中盛放。

未来,思看科技还会与更多品牌建立合作,解决三维数字化应用过程中单一技术无法实现有效闭环的痛点,为客户提供更为全面的3D数字化解决方案。

 

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