軌道交通三維解決方案 | 千里之行 始于“精準(zhǔn)”

由于安全、高效、運(yùn)量大、低污染等特性，軌道交通已成為日常出行、貨運(yùn)的重要方式。《2019年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，截至2019年末，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程13.9萬(wàn)公里，比上年增長(zhǎng)6.1%，全國(guó)鐵路路網(wǎng)密度145.5公里/萬(wàn)平方公里，增加9.5公里/萬(wàn)平方公里。地鐵、輕軌等城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程6172.2公里，增加877.1公里。

軌道交通的高速發(fā)展對(duì)相關(guān)裝備制造產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求，三維掃描開始在軌道交通相關(guān)部件及模具的產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量控制中大顯身手。軌道交通相關(guān)部件往往體積較大，曲面極多，傳統(tǒng)的測(cè)量方法需要較大的空間，較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成檢測(cè)，測(cè)量精度也不高，三維掃描則解決了這些低質(zhì)低效的問題。

01火車底盤結(jié)構(gòu)鑄件檢測(cè)

檢測(cè)的這個(gè)火車底盤結(jié)構(gòu)鑄件長(zhǎng)約1200mm，寬約600mm，高約400mm，6個(gè)圓錐體支撐起上面的中間平臺(tái)，鑄件體積屬于中大型，多曲面、多夾角。需要測(cè)量出6個(gè)圓錐不同截面的直徑大小，各夾角度數(shù)，中間平臺(tái)的長(zhǎng)、寬等，為后續(xù)精加工確定數(shù)據(jù)。

針對(duì)這些需求，思看選擇KSCAN復(fù)合式三維掃描儀完成測(cè)量，KSCAN掃描儀單次掃描面幅高達(dá)1440 mm × 860 mm，掃描速率高達(dá)1,350,000 次測(cè)量/秒，高面幅和高速率保證了中大件掃描的速度，整個(gè)鑄件的掃描及數(shù)據(jù)處理過程不超過半小時(shí)。STL數(shù)據(jù)

02地鐵模具檢測(cè)

模具是地鐵生產(chǎn)的環(huán)節(jié)之一，地鐵車頭的大體制作流程分為設(shè)計(jì)→模具→生產(chǎn)加工→組裝，地鐵制造商需要通過對(duì)車頭模具的三維掃描，得到模具的三維測(cè)量數(shù)據(jù)，與原始數(shù)模進(jìn)行對(duì)比，準(zhǔn)確計(jì)算出偏差量，提高產(chǎn)品精度。

由于車頭模具極大，普通三維掃描儀很難保證掃描大型件的精度，思看提供了手持三維掃描儀搭配MSCAN全局?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方案。全局?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)專用于大型工件、生產(chǎn)設(shè)備等物體的高精度幾何尺寸測(cè)量，可以與三維檢測(cè)設(shè)備搭配使用，重量?jī)H0.58kg，輕巧便攜，單人即可完成操作。MSCAN全局?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)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(dá)0.015 mm/m，能輕松應(yīng)對(duì)超大型零部件測(cè)量，大幅提升測(cè)量精度。

三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)及STL數(shù)據(jù)

03地鐵車頭檢測(cè)

相較模具，地鐵車頭在生產(chǎn)出來后的三維檢測(cè)要求更為嚴(yán)苛，總體誤差是否在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，車窗車門等位置的安裝孔是否符合標(biāo)準(zhǔn)，這些都關(guān)系著地鐵的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

思看同樣選擇了手持三維掃描儀搭配MSCAN全局?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的解決方案。先使用全局?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)MSCAN，獲取車頭的空間定位點(diǎn)，再搭配手持式激光三維掃描儀進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的獲取，最后將掃描得到的三維數(shù)據(jù)與車頭的數(shù)模進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算出形變量，用于后期產(chǎn)品改進(jìn)。

STL數(shù)據(jù)

3D數(shù)模對(duì)比結(jié)果

小結(jié)

如今，三維掃描已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地鐵、火車等車輛的零部件、模具的質(zhì)量檢測(cè)中。當(dāng)然，在軌道交通的其他方面，例如地鐵隧道的結(jié)構(gòu)斷面檢測(cè)，鐵路鋼軌的自動(dòng)化檢測(cè)等，三維掃描也大有作為。三維掃描為軌道交通開發(fā)與生產(chǎn)中的各種偏差改進(jìn)、虛擬裝配、可重復(fù)分析和可追溯等應(yīng)用場(chǎng)景提供了準(zhǔn)確豐富的數(shù)據(jù)資源。

此外，思看還有內(nèi)置攝影測(cè)量的KSCAN與AXE系列，詳細(xì)了解請(qǐng)閱讀：

KSCAN-Magic | 高效暢快 精密計(jì)量超前之作

AXE-B17 | 計(jì)量更為廣闊的三維世界