軌道交通三維檢測 思看科技高精度解決方案

2021-01-18 騰訊網

由於安全、高效、運量大、低汙染等特性,軌道交通已成為日常出行、貨運的重要方式。《2019年交通運輸行業發展統計公報》顯示,截至2019年末,全國鐵路營業裡程13.9萬公裡,比上年增長6.1%,全國鐵路路網密度145.5公裡/萬平方公裡,增加9.5公裡/萬平方公裡。地鐵、輕軌等城市軌道交通運營裡程6172.2公裡,增加877.1公裡。

軌道交通的高速發展對相關裝備製造產業提出了更高的要求,3D掃描開始在軌道交通相關部件及模具的產品開發、質量控制中大顯身手。軌道交通相關部件往往體積較大,曲面極多,傳統的測量方法需要較大的空間,較長的時間才能完成檢測,測量精度也不高,思看科技的三維掃描技術則完美解決了這些低質低效的問題。

01火車底盤結構鑄件檢測

檢測的這個火車底盤結構鑄件長約1200mm,寬約600mm,高約400mm,6個圓錐體支撐起上面的中間平臺,鑄件體積屬於中大型,多曲面、多夾角。需要測量出6個圓錐不同截面的直徑大小,各夾角度數,中間平臺的長、寬等,為後續精加工確定數據。

針對這些需求,思看科技選擇KSCAN複合式三維掃描儀完成測量,KSCAN掃描儀單次掃描面幅高達1440 mm × 860 mm,掃描速率高達1,350,000 次測量/秒,高面幅和高速率保證了中大件掃描的速度,整個鑄件的掃描及數據處理過程不超過半小時。

STL數據

02地鐵模具檢測

模具是地鐵生產的環節之一,地鐵車頭的大體製作流程分為設計模具生產加工組裝,地鐵製造商需要通過對車頭模具的三維掃描,得到模具的三維測量數據,與原始數模進行對比,準確計算出偏差量,提高產品精度。

由於車頭模具極大,普通三維掃描儀很難保證掃描大型件的精度,思看科技提供了手持三維掃描儀搭配MSCAN全局攝影測量系統的測量方案。全局攝影測量系統專用於大型工件、生產設備等物體的高精度幾何尺寸測量,可以與三維檢測設備搭配使用,重量僅0.58kg,輕巧便攜,單人即可完成操作。MSCAN全局攝影測量系統擁有9.4m × 6.9m的超大拍攝面幅和6.5m的超大景深,體積精度高達0.015 mm/m,能輕鬆應對超大型零部件測量,大幅提升測量精度。

三維點雲數據及STL數據

03地鐵車頭檢測

相較模具,地鐵車頭在生產出來後的三維檢測要求更為嚴苛,總體誤差是否在設計範圍之內,車窗車門等位置的安裝孔是否符合標準,這些都關係著地鐵的安全穩定運行。

思看科技同樣選擇了手持三維掃描儀搭配MSCAN全局攝影測量系統的解決方案。先使用全局攝影測量系統MSCAN,獲取車頭的空間定位點,再搭配手持式雷射三維掃描儀進行三維數據的獲取,最後將掃描得到的三維數據與車頭的數模進行比對,計算出形變量,用於後期產品改進。

STL數據

3D數模對比結果

小結

如今,3D掃描已經廣泛應用於地鐵、火車等車輛的零部件、模具的質量檢測中。當然,在軌道交通的其他方面,例如地鐵隧道的結構斷面檢測,鐵路鋼軌的自動化檢測等,3D掃描也大有作為。思看科技的三維掃描技術為軌道交通開發與生產中的各種偏差改進、虛擬裝配、可重複分析和可追溯等應用場景提供了準確豐富的數據資源。

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