3D扫描技术如何为您提升质量检测效率？

质量管理是当今制造业成功的基石。在产品的不同部件在不同地点制造的时代，检验在确保质量稳定方面发挥着至关重要的作用。

进行检查涉及一套复杂的程序，包括测量、验证或测试零件并将其与标准和规范进行比较。为了使这一过程更快、更精确，越来越多的制造商开始转向 3D 扫描。

3D 扫描如何应用于检测？

尽管 3D 扫描是一种相对较新的计量技术，但它正迅速成为一种流行的选择，因其准确性、可靠性、速度和易用性而受到信赖。

其非接触式特性和卓越的灵活性使其成为任何环境中各种零件的理想选择。它可以在许多生产阶段提供帮助，但制造商最常使用 3D 扫描来：

- 测量复杂零件。通过测量每个表面的数百万个点，3D 扫描可以轻松测量非常复杂的形状。
- 测量软部件。柔软的部件在触摸时会偏转或变形。对于 3D 扫描仪，唯一接触零件的是光子。
- 测量速度更快。 3D 扫描在收集测量数据方面比接触式技术快得多。
- 重新测量缺失的零件。 3D 扫描可生成完整的数字记录，可以随时重新测量。
- 了解零件失败的原因。由于 3D 扫描可测量零件的整个表面，因此用户不太可能错过与标称值的意外偏差。
- 减少制造过程中的废品。扫描仪可为您提供零件的完整视图，以便您做出更明智的决策。
- 现场测量。有时，将测量工具带到零件上会更有效，而且扫描仪和软件在现场也很容易使用。

我应该使用什么类型的 3D 扫描仪？

在制造业中使用 3D 扫描无疑具有很大的潜力，但要充分利用这项技术，选择正确类型的扫描仪是关键。关于使用正确的工具来完成工作的古老格言在扫描中也同样适用。

幸运的是，今天的制造商有无数的选择。一般来说，扫描仪分为三大类：

激光扫描
激光三角测量通过测量投射到物体表面的激光束的变形来捕获物体。一个或多个激光源将非常小的点投射到表面上，并且一台或多台摄像机记录这些点的位置。

激光线点和相机之间的角度是预先确定的，以便计算 3D 三角测量。当激光线穿过物体表面时，动态计算会在 3D 空间中记录这些点。这种方法可产生准确、高分辨率的扫描，并且当物体反光和/或黑暗且有光泽时最有效。

通常将激光器安装在由外部系统（激光器或光学跟踪器）跟踪的移动平台（传统或便携式 CMM）上，或者保持激光器固定并让零件在传送带或转盘上在其下方移动。

结构光扫描
结构光扫描一般使用一台投光器和多个相机。它与激光三角测量类似，但它测量投影在表面上的条纹图案或网格的变形。

通常，蓝色 LED 或激光照射 DLP 芯片以产生交替的明暗区域，称为条纹图案。当图案在表面上移动时，相机会收集有关已知图案变化的数据，并对距离进行三角测量以创建点云。

考虑到经常使用的机载摄像头的分辨率，结构光可以创建密集的点云，在锐利的边缘上具有丰富的细节。

CT扫描
计算机断层扫描 (CT) 扫描仪是 3D 扫描的第三种选择。 CT 扫描可生成产品内部细节的完整视图，并且数据是数字化的，这两者都对 3D 打印零件有帮助。具体来说，CT 扫描可以实现通道设计和晶格检查，这两者都需要有关零件内部的数据。从历史上看，CT 扫描仪一直非常昂贵，尽管某些型号的价格已经下降。

我应该使用什么软件进行检测？

那些刚刚进入扫描世界的人可能会惊讶地发现扫描仪本身是不够的，并想知道为什么需要软件。

3D 扫描仪本身不会生成物体的实体模型，而是生成空间数据点簇，称为点云数据。然而，像检查这样的过程涉及比较、测量和分析零件。

为了有效地做到这一点，制造商需要能够从点云中提取数据并快速轻松地处理它的软件。

如今，用户可以选择三种主要类型的 3D 扫描软件进行检查：
传统的接触式测量检测软件这些程序旨在处理来自坐标测量机、手臂和激光跟踪器的接触测量数据。此类软件通常难以处理数百万个扫描点，并且没有特定于扫描的数据质量工具。

3D 扫描仪操作软件一些 3D 扫描仪提供附加检测模块。总的来说，他们缺乏先进的检测能力，如几何尺寸和公差 (GD&T) 以及最先进的对齐方式。

扫描本机检查软件由于它是专为 3D 扫描仪而设计的，因此它可以处理数百万个点并管理来自所有类型 3D 扫描仪的非接触式数据的独特特征。最重要的是，专业扫描与检测软件具有先进的检测功能，可显着加快测量速度。

聚焦专业扫描软件

软件可以在检查方面发挥巨大作用，并且由于专业扫描和检测软件在这一领域脱颖而出，因此值得花时间了解其优势。

它可以轻松处理大数据集

首先也是最重要的是，扫描原生计量软件允许用户充分利用扫描仪，因为它可以轻松处理巨大的数据集。
典型的 3D 扫描包含数千万个点，但大多数 3D 测量软件是为 CMM 或激光跟踪仪构建的，并且仅处理较少数量的离散测量点。
实际上，专业扫描与检测软件与其他软件相比可能意味着 3 分钟或 10 分钟检查与每小时检查 18 或 6 个零件之间的差异。
在最坏的情况下，某些软件甚至可能根本无法处理扫描，因为数据集太大。

测量精度高

除了处理海量数据集的能力之外，scan-native软件的第二大优势是测量精度高。

关于 3D 扫描的一个误解是，它本质上不如接触式测量准确。确实，单独的接触测量可能会表现出较小的随机误差。

然而，通过正确的噪声过滤、异常值去除和几何拟合算法，非接触式测量也可以同样精确。

制造商如何确保他们能够达到这样的精度？

在选择软件时，他们应该密切关注这些扫描原生算法，而不仅仅是标准 CMM 测量和拟合算法，以处理大量数据。

自动确定每次扫描最佳设置的软件更具可扩展性，因为它不需要用户成为专家即可获得可靠的结果。

它有一个完整的偏差色域分析图

偏差彩色图是专业扫描与检测软件的另一个好处。

想象一下在漆黑的房间里寻找钥匙。您愿意使用一次只能照亮房间一小部分区域的手电筒，还是愿意打开电灯开关并立即看到整个房间？

这就是测量零件上的几个尺寸与将扫描零件与标称 3D 模型进行比较的完整偏差色彩图之间的差异。

然而，理想的解决方案是将颜色图与给定零件上调用的单独测量值结合起来。

许多 3D 测量软件会在导入的 CAD 上显示基本颜色图，但这并不等于详细分析。软件能够进行偏差分析，例如 3D、2D 横截面、边界、沿曲线、轮廓和虚拟边缘比较，这对检查

GD&T 的理想选择

即使在 GD&T 中，专业扫描与检测软件也名列前茅。许多人认为最好使用坐标测量机等接触式测量系统来测量基本几何特征。

当需要测量的特征数量有限时，这可能是正确的。然而，对于具有数十个甚至数百个单独特征的更复杂的零件，扫描然后使用软件来识别和测量这些特征几乎总是更快。

为了加快您的 GD&T 速度，至关重要的是获得能够自动识别 3D 扫描中的特征、智能过滤数据以消除噪声并进行可靠、准确测量的软件。

获取数字档案

最后，通过专业扫描与检测软件，制造商可以获得零件的数字档案以供将来使用。

扫描的每个零件都会成为一个数字记录，其中包含标称模型、对齐方式以及在该零件上进行的每个测量值。这使得您可以轻松返回到曾经扫描过的任何部分并全面了解其历史记录。

下一步...

我们希望您发现本关于 3D 扫描和使用软件的好处的指南很有用。但是，如果您有任何疑问，请随时与我们联系。

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