大型和重型工业零件检测一直是一个挑战，便携式3D激光扫描仪的普及为该类工件的质量控制提供了新的解决方案。

 

检测难点

 

海外客户ABBAS.a.s要检测的零件长约2.5m，宽约1.5m，重达10吨，体积和重量都很大，几乎无法移动。同时，该工件工艺较为复杂，有众多凹槽、转角、曲面等难以人工测量的细节。
未采用三维激光扫描之前，客户会对方便测量的大尺寸进行人工测量，其他细节则不做检测，这不仅意味着耗时长，还意味着质量无法把控，可能会存在较大偏差，但手持式三维激光扫描仪无需接触就能测量到所有细节，为大型工件检测提供了极简检测方案。

 

检测流程

 

客户选择了思看的KSCAN复合式三维激光扫描仪完成检测，具体流程如下：
1）摄影测量系统
先使用全局摄影测量系统获取定位标记点坐标，为激光扫描提供扫描标记点，消除累计误差。

2）三维激光扫描
KSCAN有高速扫描、精细扫描、大面幅扫描等多种工作模式，针对工件的不同部位采取不同的扫描模式，自由切换，获取曲面、凹槽、转角等部位的所有细节。

3）获取检测结果
把扫描得到的STL数据与CAD数模进行对比，生成检测报告。

 

思看三维解决方案优势

 

使用KSCAN复合式三维扫描仪进行检测的主要优势在于：

1）内置摄影测量系统。在利用标记点扫描的过程中，由于拼接次数增加，存在累计误差，累计误差并不是以线性形式增加，当零件尺寸超过1.5m，且精度要求高时，建议使用摄影测量系统（也被称为全局定位系统）。摄影测量采用单相机系统，在距离零件2-4m远的位置对标记点拍照，利用编码点拼接，单次拍摄范围大于2.5m，得到高精度标记点坐标，用于激光扫描。

2）精准高效。0.020 mm的超高精度，1440 mm × 860 mm的超大扫描面幅，1,650,000 次测量/秒的最高扫描速率，能够在保证高精度的前提下，很大程度提高工作效率，节约时间人力成本。
3）便携灵活。大型工件难以移动，因此需要检测设备移动测量，KSCAN机身小巧轻便，单手手持即可工作，大大减轻了检测负担。
4）多种工作模式。根据部位自由切换不同模式，针对性扫描检测。

 

小结

 

思看的KSCAN复合式三维扫描仪在大型和重型工业零件检测上优势显著，能够帮助控制整个工件的精度与质量，从而实现对生产线产品的质量控制，大大提高生产质量与效率。

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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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