应用案例|3D扫描仪在质量控制中的应用

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质量控制是为确保所制造的零部件符合一组规定的质量标准或客户要求的过程。通常涉及测量、检查、测试或检验零部件上的各种特征，并将其与标准和规范（如 CAD 模型）进行比较，以确定是否符合要求。

制造过程中的质量检测很重要，因为它保证了始终如一的产品质量，并帮助公司保持高制造标准。消费者是那些从质量控制中受益居多的人，因为他们得到了质量更好的产品。随着质量的提高，满意度提升，客户忠诚度增加，这有助于满足现有的需求并开发新的需求。

在本文中，我们将向您介绍使用3D扫描仪结合3D检测软件Polyworks完成汽车车门制造过程中质量控制的应用案例。

一、 数据采集

使用形创公司生产的HandySCAN Black Elite手持式3D扫描仪扫描车门，获得车门的形状、几何和纹理的3D数据。

手持式3D扫描仪数据采集过程获得的高精度车门3D模型数据

HandySCAN 3D|BLACK 系列被誉为便携式计量级三维扫描仪的行业标杆。其快速的测量速率提升了质量控制过程的速度，而其自定位功能和便携性则使其能够任意移动。

HandySCAN 3D|BLACK 系列通过了 ISO 17025 认证，是达到一等精度和采集细微细节的理想选择，并且完全可追溯。

凭借其自适应的扫描区域、无限制的扫描范围、高分辨率摄像头和多条蓝色激光线，它可以测量并确保具有各种形状、复杂几何结构并且经过特殊表面处理的部件的质量。

HandySCAN 3D 在各种工作条件或环境下都能提供准确和可重复的结果，使制造企业能够减少停机时间，更快地向客户交货。

二、尺寸检测

（1）数据对齐

将车门的数模数据（CAD模型）和扫描模型数据导入至Polyworks。

车门CAD模型（左）与采集数据模型（右）

点击最佳拟合对齐命令，将采集数据模型对齐到参考CAD模型

最佳拟合对齐后

根据图纸要求设置基准目标点A1，A2，A3，基准圆B和基准圆C，然后选择基准目标对齐。至此完成了扫描数据与参考数据的对齐，为后续的测量做好准备。

根据图纸要求特征对齐

（2）曲面轮廓度测量

曲面轮廓度测量

选择创建曲面命令，提取外车门的曲面，在GD&T选择项中选择曲面轮廓度，即可自动测量外车门的曲面轮廓度数据，并设置允许公差范围。

（3）装配孔的直径和位置度测量

选择圆创建命令，创建圆2，圆3，圆4特征，选择显示直径和位置度参数。

装配孔的直径和位置度测量

由测量数据可知，装配孔的尺寸明显偏大，经查看扫描数据发现装配孔产生较严重的形变。

装配孔已产生较大的形变

（4）偏差彩图

选择偏差彩图命令，可获得扫描数据与参考CAD数据之间的偏差彩图，并可为不同范围的公差设置不同的颜色标注，直观观察车门的加工形变程度。同时也可直接点击曲面获得该位置的偏差数值。

扫描数据与参考数据的偏差彩图

（5）厚度测量

选择厚度彩图命令可获得车门的厚度数据。同样地，也可为不同的厚度范围设置不同的颜色标准或点击获得该位置的厚度数值。

除上述的参数测量外，Polyworks还能测量距离、角度、平面图、直线度、平行度等诸多几何尺寸参数，是一款通用的3D尺寸分析和质量控制软件解决方案，控制工具或零件尺寸，判断和避免制造及装配问题，通过实时测量指导安装，并经由使用便携式测量设备和CNC CMM监督装配产品的质量。

三、小结

通过 3D 扫描，质量控制终于可以不只在计量实验室进行，而是可以直接在生产车间进行。因设计该产品的本身就是要将其用于在不影响零部件对齐和测量精度的情况的车间条件下测量零部件，因此 Creaform 形创的三维扫描仪是对坐标测量机（CMM）的完整补充。

Creaform 形创公司先进的三维扫描技术产品就提供了无限的可能性，可以对各种类型的零部件进行扫描，而不管其尺寸、形状、几何结构、表面粗糙度或材料如何，还可以灵活地去生产车间的任何地方进行质量检测。这种效率的提升允许增加中间测量步骤，以改进制造工艺和提高零部件的质量。