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尺寸偏差检测——定制零配件三维扫描检测尺寸偏差方案

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第一章 概述

1.1项目背景

在目前的工业发展情况看,除了传统的制造业之外,3D打印机的出现,为定制化零配件的实现提供了快速经济的实现方式。3D打印技术是快速成形技术的一种,它运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过一层又一层的多层打印方式,来制构造零物件。模具制造、工业设计常将此技术用于建造模型,现在正向产品制造的方向发展,形成“直接数字化制造”。

利用3D打印技术打印出设计创意实体,可以快速确认设计偏差。而利用3D扫描技术又可以快速实现零部件装配关系检测,两者结合,可以为制造设计研究提高良好利器。

本文以经典3D打印零部件为研究对象,阐述中科院广州电子手持三维激光扫描仪在零配件检测中的应用。

第二章 原有技术分析

2.1应用对象信息

扫描及检测对象:3D打印零配件

定制零配件.jpg

2.2技术需求

检测目的:快速扫描得到三维数据,得到零配件三维数据,检测尺寸大小偏差,装配孔位检测。

2.3原有解决方案

利用传统量具:千分尺、卡尺、R规和二次元等进行测量。

2.4综述

原有测量方案的弊端:传统量具、因为人工测量,必然存在人工误差,并且效率相对较低。二次元存在局限性,Z轴方向的参数数据需要多次测量。

第三章 我们的技术解决方案

中科院广州电子手持式三维扫描系统配合智能检测软件平台组成的CAV检测方案,能够非常快速的工件进行检测,避免人为测量误差。

3.1采用设备仪器

1、中科院广州电子手持式激光三维扫描仪

3.2三维扫描过程

因为塑料件较小,避免影响特征,在桌面上贴好定位目标点,然后进行扫描。前后扫描两次不同的摆放方向角度。然后进行正反面拼接得到完整三维STL文件。

定制零配件1.jpg

3.3检测过程

(1)扫描数据预处理。将扫描好的三维数据导入检测软件中,对扫描数据进行去除。

定制零配件2.jpg

(2)扫描数据与CAD数模拟合对齐。检测软件提供了拟合对齐、中间点对齐、RPS对齐等多种对齐方式。本案例使用拟合将扫描数据对齐到CAD数模。

定制零配件3.jpg

(3)3D偏差对比分析。建立坐标系,生成3D色谱图,利用颜色直接区分公差范围。并且格局需要放大局部位置,添加3D偏差注释。

定制零配件4.jpg

第四章 技术方案综述

3D打印技术和3D扫描技术作为两个黏性较强的两种技术,为制造业提供了快速的制造和检测方式。3D为产品设计研发实现实体的快速制造,3D扫描仪既可以实现产品的快速检测,也可以实现可视化的偏差对比,在目前的工业发展速度而言,提供了简单效率高的方式。

利用中科院广州电子3D 手持三维激光扫描仪结合检测软件方法,实现了定制化零配件的直观可视化,在实际品质管理工作中具有良好的应用效果,避免未来传统测量手段造成的人工误差,大大提高了产品设计和检测的研发周期。为企业提高生产效率,提供了有力条件。因此,中科院广州电子 3D 手持三维激光扫描仪在汽车、模具、铸造、锻造、注塑、3D个性化定制项目等行业都得到了广泛的应用和认可。中科院广州电子官网 www.gzet.ac.cn


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