三維小知識
隨著中國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,汽車工業(yè)的發(fā)展也是突飛猛進(jìn)。近幾年,國內(nèi)汽車保有量不斷上升,許多自主品牌的汽車企業(yè)也逐漸形成了較強的國際競爭力。同時,新能源汽車的出現(xiàn)也使得國內(nèi)車企面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
三維掃描技術(shù)結(jié)合在汽車行業(yè)的豐富經(jīng)驗,可為汽車行業(yè)的制造商提供高品質(zhì)的三維數(shù)字化行業(yè)解決方案,該技術(shù)可在車廠產(chǎn)品整個生命周期中使用:1、在產(chǎn)品概念階段,可以進(jìn)行產(chǎn)品競爭力分析,測量產(chǎn)品或者相關(guān)零部件,測量售后市場的零件或定制零件,進(jìn)行油泥模型測量,虛擬模型,造型設(shè)計等等。2、在設(shè)計階段,可以進(jìn)行逆向設(shè)計,形狀分析等。3、在制造階段,可以對生產(chǎn)中的產(chǎn)品進(jìn)行尺寸檢測,掃描產(chǎn)品后與原始數(shù)模進(jìn)行對比分析,直觀了解誤差,最大限度保證產(chǎn)品質(zhì)量。4、在維修應(yīng)用中,可以進(jìn)行文件存檔、零部件磨損分析和復(fù)雜裝配件的拆卸等等。
下面我們簡述三維掃描在汽車行業(yè)的幾個應(yīng)用,并以案例形式給大家以一個直觀的講解:
(1)質(zhì)量檢測
通過三維掃描技術(shù)可以獲得掃描物體的外形三維數(shù)據(jù),將獲得的三維掃描數(shù)據(jù)和原始的三維圖紙進(jìn)行3D比較分析,可以輕松獲得各個位置的偏差值,為大曲面,復(fù)雜結(jié)構(gòu)的尺寸檢測提供友好的解決方案。除此以外,還可以通過三維數(shù)據(jù)的擬合輕松獲得諸如同軸度,孔距孔徑,裝配間隙等數(shù)據(jù),在三維數(shù)據(jù)中提取和獲得二維尺寸。
案例:汽車鈑金壓模的檢測和維修
在汽車制造領(lǐng)域,汽車的外殼是需要鈑金壓模制造而成,但是我們很多人都不了解,壓制鈑金的模具也會有損傷,要定期檢測和維修。汽車鈑金件的模具分“凸模”和“凹模”,這兩個模具損壞之后就需要檢測,一般傳統(tǒng)的檢測方法是上三坐標(biāo)檢測,模具一般大小為3--5米不等,對三坐標(biāo)的要求就更加苛刻,沒有幾百萬的三坐標(biāo)檢測設(shè)備是檢測不了這么大的模具的,而且檢測時間更長。
企業(yè)更為注重成本利潤,更加快捷和更加方便的檢測方法——使用便攜式三維掃描儀對模具進(jìn)行掃描,然后對比數(shù)據(jù)模型,出檢測報告。
三維掃描儀由于是非接觸式的,所以其不受環(huán)境的影響,掃描速度快精度高(每秒上百萬的坐標(biāo)點采集零部件表面數(shù)據(jù),最佳精度可控制在0.025毫米以內(nèi))。采集的三維點云模型尺寸與原產(chǎn)品-致,運用專業(yè)軟件可快速對零部件進(jìn)行全尺寸分析,或?qū)Ρ攘悴考D紙,快速生成偏差色諧圖,使零部件加工精度一目了然。
(2)模擬裝配
通過對裝配件的掃描獲得其三維數(shù)據(jù),通過專業(yè)的三維軟件便可以實現(xiàn)裝配件的模擬裝配,輕松快速地獲得裝配結(jié)果及分析。當(dāng)模擬裝配無法成功時還可以為裝配件的后期改良提供依據(jù)。
(3)逆向工程
通過對對象的三維掃描,可以輕松獲得掃描對象的三維數(shù)據(jù)。將三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維造型軟件中便可為造型設(shè)計提供依據(jù),節(jié)省了人工測繪的時間,不僅提高了效率也因其良好的精度使得逆向造型更為精確。
案例:三維掃描技術(shù)在車廠造型部門的應(yīng)用
在汽車廠造型部門,制作油泥模型是設(shè)計過程中非常重要的一個環(huán)節(jié),通常一款車型的油泥模型從設(shè)計師的概念到最終完成需要幾個月之久,被稱為精雕細(xì)琢的藝術(shù)品。而汽車油泥模型,是傳統(tǒng)車身設(shè)計中用油泥雕塑的汽車車身模型,用來表達(dá)汽車造型的實際效果,作為汽車設(shè)計方案的載體。設(shè)計師會在手工制作好油泥模型后在進(jìn)性逆向設(shè)計,并進(jìn)一步修改,三維掃描技術(shù)在這個過程中的應(yīng)用點主要有兩個:
(1).掃描制作好的整車油泥模型,生成三角網(wǎng)格模型,作為逆向設(shè)計的參考。
(2)逆向設(shè)計好的數(shù)模一般仍需多次修改或局部調(diào)整,對應(yīng)的油泥模型也需用刮刀手工修改,修改后再對該處油泥進(jìn)行局部掃描,并與數(shù)模進(jìn)行比對,以檢測局部修改調(diào)整的變化量,并保證兩者統(tǒng)一。這個過程中修改和掃描會進(jìn)行很多次,直至設(shè)計方案符合要求。
(4)運動狀態(tài)分析
通過對開閉合件不同狀態(tài)下的三維掃描,可以獲得開閉合件在不同運動狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)關(guān)系,可以為結(jié)構(gòu)分析,尺寸設(shè)計等提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
隨著三維掃描技術(shù)的不斷發(fā)展,在未來眾多行業(yè)和領(lǐng)域內(nèi),三維掃描技術(shù)的優(yōu)勢將日益凸顯,三維掃描技術(shù)的應(yīng)用所涵蓋的領(lǐng)域也將更加廣泛。
滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè),擁有豐富的三維項目經(jīng)驗,公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點,為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。
滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀(大小空間)、地面三維激光掃描儀、無人機(jī)傾斜攝影測量、3D打印等多種技術(shù)手段,從幾厘米到幾百米的物體或三維空間,從幾個微米到幾個厘米的精度,滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項目服務(wù)的完整解決方案。
滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)(汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機(jī)械)、建筑業(yè)(建筑設(shè)計、施工、裝修等)、文化遺產(chǎn)(博物館、古建筑、考古等)、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監(jiān)測、3D打印等技術(shù)方案。
