案例|三维检测如何帮助防止火车脱轨


本文基于 Artec 的原始案例研究,您可以在 artec.com 上阅读全文。

铁路检查员比以往任何时候都更加忙碌。必须定期检查数千英里的老化铁轨。但一天内只能目视检查这么多轨道,而较小的缺陷,如微小裂缝、金属疲劳以及尺寸和位置变化,可能会被忽视。

然而,缺陷可能会造成很大的损害。全球每年都会发生数以千计的火车出轨事故。对财产和基础设施的影响以及服务中断可能会持续数十年。

由于明确需要更好的解决方案,铁路检查员转向 3D 扫描。他们在 Artec Leo 3D 扫描仪、Artec Studio 和 Geomagic Control X 三维检测软件中找到了完美的搭配。

How does it all work?

在许多国家/地区,政府法规要求每季度或每月对公司铁路线上的每个轨道部分进行现场检查。

许多公司部署自动化高速超声波检测解决方案来检测钢轨断裂以及其他异常和缺陷。当发现有问题的轨道路段时,可以派遣铁路检查员到该位置进行近距离和深入的目视检查。

但检查员在一个班次中可以访问并可靠检查的轨道数量是有限的。从文档角度来看,目视检查也具有挑战性,每个检查员都决定是否应检查铁路部件或轨道部分。

3D扫描

当时间紧迫时,3D 扫描仪与 三维检测软件的结合非常有用。

在看到铁路检测专家的需求不断增长后,3D 扫描和测量解决方案提供商 GoMeasure3D 对 3D 扫描进行了测试。他们将 Leo 与 Geomagic Control X 结合使用来记录和处理铁轨的表面几何形状。

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GoMeasure3D 的 3D 扫描专家 Art Pekun 使用 Artec Leo 扫描一段铁路。图片提供:Artec 3D

铁路检查员可以使用 Artec Leo 以数字方式捕获和记录整个铁路轨道部分,包括轨枕和道碴。扫描采用亚毫米级彩色 3D 扫描,这意味着即使是微小的表面缺陷和不规则现象也会被显露出来。

Artec Leo 是一款无线便携式扫描仪,配有独立电源组和触摸屏显示器,使检查员能够在短短几秒钟内捕获轨道的各个部分。

可以将扫描结果与参考 CAD 模型进行比较,以检查导轨或任何其他零件是否在可接受的公差范围内。

对于需要更高水平的扫描到检测能力和灵活性的用户,Artec 3D 提供与行业领先的解决方案 Geomagic Control X 的无缝集成。

只需一键点击,您将收到一次或多达数十次扫描的全面检查报告,所有这些报告都是在幕后生成的,并准备好与您的同事、管理层、保险公司共享。

随时间变化的监控

借助 Geomagic Control X 和 Artec Leo​,铁路检查员可以轻松执行飞机制造商一直在测试机翼和机身长期结构性能的工作:随时间变化的分析。

此类分析不仅可以确定是否超出或即将超出容差,而且还有助于确定原因是否可能存在于其他地方。

例如,如果轨道的轨距(宽度)在几个月内开始超过可接受的公差,则可能是由于底层轨道道碴的深度或排水不足造成的。

Leo 如何帮助重建铁路事故

如果沿线任何地方发生脱轨或其他铁路事故,铁路专家和调查人员可以依靠 3D 扫描伸出援助之手。每一段破损的轨道都可以在几分钟内捕获。

轨道的 3D 模型可用于记录和分析任何脱轨和撞击点以及挤压变形,所有这些都将为重建事故的每个阶段提供所需的重要见解。

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Geomagic Control X 将 Leo 的真实扫描数据与 CAD 参考模型进行比较。

对内部旧铁路部件进行 3D 扫描逆向工程

铁路公司可以进一步利用Artec的3D扫描仪和Oqton的3D逆向工程软件对遗留零件和机械进行逆向工程。自从它们下线后的几十年里,成千上万的零部件已经停止生产。

通常,当关键齿轮或阀门(更不用说变速箱等复杂组件)发生故障并且在市场上找不到时,最常见(尽管成本高昂)的建议是更换整个机器。

但通过 3D 逆向工程,您可以在几分钟内以数字方式捕获这些相同的遗留对象,并在 CAD 中重新创建它们,然后在现实世界中重新创建它们,无论是通过 CNC 铣削、3D 打印、铸造还是其他介质。

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