“质”驱未来 | 3D扫描技术助力大尺寸汽车玻璃曲面质量检测

当今汽车工业竞争日益激烈,汽车制造商们对于产品质量和安全性的关注达到了前所未有的高度。作为汽车重要组成部分,汽车玻璃质量对于汽车制造意义重大,借助思看科技先进的汽车三维扫描技术手段进行汽车玻璃质量检测,不仅关乎汽车出行安全,也是车企提升产品竞争力、实现降本增效的必要举措。

 

01 案例背景

 

本次项目的客户是某大型安全玻璃制造企业,该公司主营各种汽车用安全玻璃及总成系统的研发、设计、生产和销售,其产品广泛应用于各种乘用车、商用车和特种车辆,是中国汽车玻璃行业中的领先企业之一。

 

客户要求对汽车玻璃进行全尺寸三维测量以评估玻璃生产和装配质量,指导后续生产加工,确保汽车玻璃符合严格的质量控制标准

 

02 客户需求与痛点

 

汽车玻璃包括前后挡风玻璃、侧窗玻璃、车灯罩、天窗、后视镜等,不仅关乎整车美观性和驾乘体验,更是保护驾乘人员安全的关键防御屏障。通过对玻璃进行全面检测,可以及时发现潜在的划痕、凹陷、气泡等质量缺陷,也可以辅助验证玻璃装配质量,提高车内密封性和舒适度。此次项目客户需求主要有两点:

 

1. 测量玻璃表面的尺寸、形状以及缺陷瑕疵,包括曲面度、凹凸、微小的划痕、裂纹等,以评估玻璃制造缺陷与质量情况,确保玻璃表面的光洁度和完整性。

 

2. 测量玻璃边缘的尺寸数据,以评估边缘吻合度,分析是否存在无法正常装配的情况,确保安装的质量和密封性。

 

测量玻璃边缘的尺寸数据

 

客户以往采用测量室、检具、人工测量等方式进行测量,存在诸多不足之处:

 

1. 测量室应用范围有限,需要打点测量,检测过程繁琐且耗时耗力,对于玻璃复杂曲面尤其是边缘吻合度,无法完整测量。

 

2. 利用专门的检具进行测量,制作成本高,不同型号的玻璃需要配备相应的检具,且无法保证所有检具的精度符合要求。

 

3. 人工视觉检测是较为常见的手段之一,通过技术人员目测判断玻璃表面缺陷,非常依赖人工经验,检测标准主观,检测效率低下,且无法实时形成直观的检测报告。

 

03 项目难点

 

1. 玻璃表面为透明材质,具有很强的反射激光的能力,普通扫描仪采集数据时容易出现干扰或失真。

 

2. 汽车玻璃为复杂的曲面且表面特征少,尺寸较大,长1m以上,普通扫描仪难以完整覆盖或捕捉到全部区域。

 

3. 玻璃边缘的特征非常细小且复杂,一般的检测手段很难清晰获取边缘的精准数据。

 

04 解决方案

 

使用设备:KSCAN-MAGIC

 

01 首先,用夹具将玻璃固定,使用KSCAN-Magic复合式三维扫描仪快速扫描玻璃表面及边缘处,实时获取玻璃的几何数据,如长度、宽度、曲率等。

 

使用设备:KSCAN-MAGIC

 

02 采用KSCAN-Magic精细扫描模式,检测玻璃表面缺陷或损伤,精准采集表面细小缺陷处的三维点云数据。

 

采用KSCAN-Magic精细扫描模式

 

03 结合专业软件将高密度点云数据生成直观的3D数据模型。

 

3D数据模型

 

04 将生成的三维数据模型与标准CAD模型进行分析对比,根据数据报告结果确定玻璃的尺寸形状、缺陷、边缘吻合度,以评估玻璃的质量缺陷和装配偏差,辅助工作人员判断玻璃是否符合标准。

 

标准CAD模型三维数据模型

方案优势小结

 

01 摄影测量 保证精度

 

KSCAN-Magic系列三维扫描仪内置大面幅摄影测量,扫描面幅可达3760mm x 3150mm,面对客户1m以上异形曲面,可以有效消除大尺寸测量带来的累计误差,保障体积精度。

 

02 五种模式 全面测量

 

标配5种工作模式,大面幅扫描模式下快速获取玻璃尺寸、型面特征;精细扫描模式下,最高分辨率可达0.010mm,精准捕捉复杂曲面细小的缺陷特征;设备还可选配智能边界探测模块,借助高精度灰阶边缘算法,轻松完成边缘吻合度测量。

 

03 灵活便携 快速高效

 

KSCAN-MAGIC系列扫描仪可以以最高4,150,000次测量/秒的点云捕捉速率,在短时间内获得玻璃表面的高精度三维模型,相比客户以往的检测方法大大节省了时间和人力物力,此外KSCAN-MAGIC以其高度便携性可以高效应对多种复杂的作业场景,数据获取稳定不受环境干扰。

 

04 实时报告 可视化分析

 

通过专业软件生成可视化报告,清晰呈现汽车玻璃的形状、尺寸、边缘吻合度及其他缺陷处特征色谱图,通过将扫描结果与标准数模进行对比,精准定位质量问题,指导后续加工。同时,可视化报告可以有助于存档管理,并作为追溯质量问题的数据依据。

 

思看科技3D测量解决方案以强大的性能优势帮助客户更加高效、精准地完成汽车玻璃质量检测,不仅保障了玻璃生产的质量和安全性,还大幅缩短了检测时间,帮助企业提升了生产效益。此前,思看科技手持式三维扫描仪还用于多种中大型异形曲面玻璃三维检测,助力制造企业更高效率、更低成本地实现玻璃质量控制。

 

思看科技一直致力于为客户提供三维视觉测量解决方案,面向未来,思看科技将以更具创新性和前瞻性的3D数字化技术和产品解决方案赋能全球制造企业,促进企业技术改进、工艺革新、自动化智能生产,加速企业智能制造产业转型。

智慧航空,“精准”出行 | 3D扫描助力飞机零部件检测及余量分析

航空工业被誉为“现代工业之花”,是技术密集型高科技产业,其产品及零部件的质量标准极其严苛,同时,由于飞机机身和零部件在使用过程中难免会发生损坏,采用先进的三维检测技术对提升飞机运行的稳定性及安全性意义重大。

 

航空航天

 

本次案例将介绍思看科技三维测量解决方案在飞机铸件余量分析、发动机叶片形变检测方面的应用案例,展示3D扫描技术在航空航天领域质量控制的独特优势。

 

01 异形铸件精加工余量检测

 

航空铸件往往造价昂贵,在加工前都需要进行余量检测,以保证余量充足,降低废品率。案例中的零件是航空异形流道铸造毛坯件,流道类零件由于气密性要求极高,往往空间结构紧凑复杂且厚度不均,导致铸件质量和尺寸精度控制难度非常大。客户需要扫描6个异形流道毛坯件表面全尺寸三维数据,确保铸件型面加工余量处于可控状态。

 

航空铸件余量检测

 

项目难点

 

01 异形流道为镁铝合金材质,表面高亮容易反光,普通扫描仪很难完整扫描。

02 该工件为铸造件毛坯,制造精度较差,客户对加工要求非常高,必须精准获取流道内腔完整三维数据。

03 流道两端一大一小,结构复杂,深度约600mm,需要景深足够大才能完整获取流道中部的3D数据。

 

航空铸件余量检测难点

 

传统测量方式

 

客户以往通过测量室测量,只能测得各被测点的坐标值,无法获取完整型面的三维数据。此外,测量环境方面也有诸多限制,不方便在车间现场进行测量,需要人工搬运工件至测量室,测量过程耗时耗力,效率较低。

 

解决方案:KSCAN-Magic

扫描全程:扫描30min(6个工件) + 分析报告10min

测量步骤

  1. 使用激光三维扫描仪对流道铸件表面进行全面扫描,提取出铸件表面的各种特征,如凹凸、曲率、倾斜度等,得到精确几何形状和尺寸信息。

 

激光三维扫描仪全面扫描流道铸件表面

 

  1. 与原始数模进行比较,判断铸件是否符合余量要求。

 

流道铸件原始数模流道铸件余量检测色谱偏差值报告

 

  1. 根据余量检测的结果,生成准确的色谱偏差值报告,指导后续进一步的加工调整。

 

02 飞机发动机叶片形变检测

 

案例中的零件是飞机发动机叶片,叶片尺寸宽400mm、长1300mm。由于航空发动机叶片工作条件非常恶劣,冲击、摩擦、高温和冷热疲劳等,很容易导致叶片产生裂纹、凹陷,从而给飞行安全带来极大的隐患。

 

客户需要定期对叶片进行检测,获取叶片的叶形和叶缘轮廓数据,检验型面误差及缺陷,以监测形变情况进一步指导叶片矫型。

 

飞机发动机叶片形变检测

 

传统测量方式

 

客户以往采用检具进行测量,存在诸多缺陷:

01 检具体积大,占用空间较大,同时叶片较重,需要人工搬运至检具安装,存在安全风险, 操作过程非常复杂,人工成本较高。

02 不同的叶片需要使用不同的检具,且无法保证每个检具的精度。

03 没有量化的数据或报告来指导后续叶片矫正工作。

 

解决方案:KSCAN-Magic

测量步骤:

  1. 使用KSCAN-Magic沿着叶片表面进行扫描,以获取叶片表面平整度、凹凸、缺陷等完整三维数据信息,进一步比对理论CAD模型,快速获取型面误差色谱图。

 

KSCAN-Magic扫描叶片表面通过KSCAN-Magic获取叶片表面三维数据

 

  1. 通过专业软件进行曲面缺陷分析,得到型面位置缺陷及缺陷内容误差,如缺陷区域的位置、长度、宽度、深度等准确数值。

 

专业软件分析曲面缺陷

 

  1. 结合数据分析报告,辅助工作人员评估叶片缺陷情况,并指导进一步加工矫正。

 

方案优势小结

 

01 全面扫描 精密高效

KSCAN-Magic扫描精度非常高,可以精准捕捉微小的缺陷和细节,即便是边缘、死角处也能轻松采集。扫描速度快,可以在短时间内完成对整个零件的扫描及数据分析,适用于各种不同尺寸、形状、材质的飞机零部件检测。

 

02 灵活强大 性能稳定

设备小巧便携,轻量化设计,可随身携带至车间现场,高强度环境下也能保证持续稳定的高精度测量,操作门槛低,简单培训即可轻松上手,无需过多依赖人工经验,可随时随地展开测量。

 

03 直观报告 数据指导

结合专业的3D测量软件与原始数模对齐分析,生成直观的色谱偏差报告,为各类飞机零部件缺陷的判断和余量分析提供可靠的数据支撑。

 

04 非接触式测量 安全无损

借助激光三维扫描仪,无需直接接触零部件表面,不会对零部件造成损伤、变形。

 

思看科技激光三维扫描仪在飞机零部件质量检测及余量分析中具有高精度、高效率和直观性的优势,能够为飞机机身及零部件的质量控制、性能评估及生产加工提供可靠的数据支持。

 

此外,思看科技工业三维检测解决方案还可以应用于飞机MRO(维护、维修和检测改造)如飞机机身、起落架、发动机管路检测等,飞机产品及零部件逆向工程等各个方面,大幅提升航空工业智能制造水平,提高航空产品加工质量。

 

思看科技一直致力于为客户提供专业的三维视觉测量解决方案,面向未来,思看科技将在技术和产品方面持续创新,以不断革新的3D数字化技术赋能航空航天工业高质量发展,为智慧航空保驾护航。

梦圆太空 | SIMSCAN航天机成功进行中国空间站梦天实验舱在轨实验!

近日,思看科技为中国空间站空间应用中心提供的三维扫描产品——SIMSCAN航天机成功进行梦天实验舱在轨实验,并将持续为中国空间站一系列科学实验研究提供高效、精准、稳定的非接触式三维测量服务。

 

2022年10月31日,梦天实验舱搭载长征五号B遥四运载火箭,于文昌航天发射场顺利发射,并完成与空间站组合体交会对接,SIMSCAN航天机随梦天舱发射入轨,一道见证了中国航天这一里程碑式的时刻

 

梦天实验舱是组成中国空间站基本构型的三个舱段之一,由工作舱、载荷舱、货物气闸舱和资源舱组成,主要应用于开展空间科学和应用实验,是三舱中支持载荷能力最强的舱段,被誉为空间站实验“梦工场”,SIMSCAN航天机应用于梦天舱在轨实验,标志着思看科技SIMSCAN中国空间站项目圆满成功

 

SIMSCAN航天机中国空间站应用
SIMSCAN航天机中国空间站应用

 


SIMSCAN航天机中国空间站应用

 

从2018年初步接到中国空间站的三维测量需求,到2022年SIMSCAN航天机发射入轨,再于2023年成功进行在轨实验,整整历时5年。

 

SIMSCAN航天机原型
SIMSCAN航天机原型

 

期间我们不断打磨产品细节,优化产品性能,先后经过上百次仿真模拟测试,如动/静应力分析、模态分析、震动分析、热力分析、精度测试和稳定性验证等,以确保其在太空极端环境下的可靠性。项目攻克了一系列技术难题,最终在产品外形结构、重量尺寸、精度稳定性方面给出了圆满的解决方案。

 

SIMSCAN航天机工效学评价
SIMSCAN航天机工效学评价

 

SIMSCAN航天机将在空间站服务于各项科学实验,为实验结果提供精准的数据基础。

 

三维扫描仪发射前打包
三维扫描仪发射前打包

 

路虽远行则将至,事虽难做则必成。历时5载,我们打磨出一款严格符合航天标准,并深受中国空间站专家认可的航天级3D扫描标杆产品。这一项目的成功,是思看科技蓄势笃行、突破创新的一大步,也是革新3D计量行业的一大步!

 

一直以来,思看科技始终秉持着成为全球3D数字化领军品牌的愿景,以专业创新的企业价值观持续深耕三维视觉数字化领域,坚持高强度研发投入,打造出一系列具有竞争力的产品和解决方案。

 

思看科技产品与解决方案已经广泛应用于航空航天、汽车制造、工程机械、能源重工、艺术文博、医疗健康等众多行业,致力于用高精度、高便携和智能化的产品与技术赋能智能制造企业数字化转型升级,加速推进企业智能化、自动化高质量发展。