CIMT展前探班 | 蔡司三维扫描

近日的消息称，即将面世的iPhone8或将新增三维激光扫描模块，通过新款激光传感器和前置相机附近的红外传感器，实现人脸识别功能，以此取代基于TouchID的指纹识别功能。不难发现，三维扫描正在从四面八方涌进来，在我们的生活、工作中，无处不在。

而在制造业，三维扫描、测量也正随着工业4.0愿景的不断渗透，迎来了前所未有的新机会。作为该愿景中的一个重要版块，数字化的检测、形成检测报告，以及能够溯源等趋势俨然成为包括汽车、航空航天等多个制造领域用户们的迫切需求。这将简化产品研发和生产中的复杂测量任务。

在德国弗劳恩夫工业工程研究所关于工业4.0的研究报告中显示，不久的将来，订单一下，企业价值链涉及的工作则是自动引导、调节完成。工厂之间图纸相通，由此协调、管理订单顺序及其维护和服务需要。

是的，你现在身处的每一环，未来都将大不同。数字化、联网、可追溯、可重复等特性将带你到达新的巅峰，打开新视界。但我们如何能够到达这个未来世界？四月先去北京看看吧。

第十五届中国国际机床展览会（CIMT2017）

展期：2017年4月17日至4月22日

地点：北京中国国际展览中心（新馆），北京市顺义天竺裕翔路88号

蔡司工业测量展位号：E2-201

展出方案：

★亮点抢先知：

COMETL3D25M：

小体积蕴含大能量，轻松实现多组镜头更换，满足不同尺寸的测量需求。得益于蔡司友好和智能的Colin3D软件，无需粘贴任何标记点，就能轻松完成数据的三维扫描任务。

COMET6：

对于客户日益增长的点云细节需求，COMET6是最佳的选择。可以随时在高分辨率和高速测量间切换，满足不同项目需求。得益于LED光源和创新的自适应投影，可以将不希望的反光等效果降低到最小。

T-SCANCS：

受益于多达28个红外线激光跟踪点，T-SCAN使得手持扫描仪操作者再也不用畏首畏尾的去完成测量任务。大尺寸的量程、无需任何标记点、接触和非接触两种测量方式更是如虎添翼。外加T-SCAN特有的动态参考功能，即使在如震动的恶劣环境中也能出色表现。

AutomatedL3D25M：

节省反复测量任务的时间，快速采集三维几何形状和表面数据已成为与生产相关的质量保证流程中最具决定性的标准之一。ZEISSAutomatedCOMETL3D25M自动化解决方案，拥有坚固的扫描头设计，高速光栅投影模块，以客户为导向的操作软件，可以在极短的时间获取高精度的3D数据，极大提高生产过程中检测环节的效率，缩短产品生产周期，降低产品生产成本，是生产过程中全面检测的理想解决方案之一。

每一次安全航行背后的蔡司三维扫描

此前，蔡司的三维扫描家族就已经成功为船舶发动机中的40个型号规模各异的高弹性联轴器进行了工艺优化，以确保其能为终日于水中旋转的大型螺旋桨保驾护航。

近年来不断受到成本压力挑战的高弹性RATOS联轴器前不久邂逅了蔡司，也由此重获新生。这类联轴器一般包括四个不同的部分，最后组装成一个圆盘。四个部分都包含两种铸件，它们用橡胶接合在一起，来达到联轴器所需的弹性要求。存在的问题是：在实际情况下，技术图纸和实际铸件并不总是能够做到100%的对应。其结果会经常导致次品的出现，并且员工需要投入更多的时间进行重新加工。

这就需要检查RATOS系列产品的所有硫化工具，并根据需要对它们进行修改。这些工具确保金属零件在硫化机的规定位置上。因为将铸件和橡胶通过压力和热量结合在一起的化学过程，每个工件需要八个小时，因此出现次品是特别昂贵的事情。

优化过程的核心部分是评价硫化工具和铸件。

由于使用滑规捕获这些产品的几何形状需要几年的时间，因此制造商VULKAN公司正在寻找一种更快更准确的方法。测量实验室在另外一个大厅里，并且已经满负荷运转。另外，硫化工具太重，将其搬运到测量实验室非常不容易。需要一种能够使铸件和工具数字化、并且能够使它们的实际状况与现有的技术图纸准确一致的装置。

ZEISS的T-SCANCS激光扫描仪跃入眼帘。有了这台设备，可以快速完成扫描并且可以保证获得完整的数据。而且，这类手持式的测量设备还可以移动，稳定性也非常好。

速度和极高的精度从一开始令人意外。一位在硫化部门工作的员工仅花了两天培训课程就已经能够自己捕获第一个硫化工具。他轻松地指挥ZEISST-SCANCS在工件表面上移动，就如同他在若无其事地挥动着画笔一样，几乎不需要测量设备提供声音和光学显示。当红色激光束击中表面上的绿色光点时，该设备与工件的距离处于最佳状态，并且每秒的捕获次数高达330次。当出现这种情况时，激光扫描仪以点云的形式捕获工件的形状，每秒达210,000个点。ZEISScolin3D数据捕获软件根据这些点去生成工件的3D模型。在实时扫描过程中，3D模型逐渐显示在监控器上。因此，操作工可以准确地看到他扫描过的部位并且可以无任何间隙地对工件进行数字化处理。这位漆匠直接在生产车间进行测量，离硫化机不远。他将RATOS联轴器部件放在一个台钳上。然后在现场测量这些重达5吨的工具。

除了手持激光扫描仪和运行数据捕获软件的计算机，该系统的第三个部分是一个光学跟踪仪。ZEISST-TRACKCS+放在一个离工件两米远的支架上，通过使用集成的红外跟踪仪记录激光扫描仪的运动。这是相机通过一个虚拟的坐标系统中的激光扫描仪记录捕获到的点的方法。这个原理允许操作者在不使用参考点的情况下，可以在室内的任何位置执行测量，只要操作者位于光学跟踪仪的范围之内即可。

之后，将CAD模型与扫描数据进行了比较，然后对“旧”的CAD模型进行了修改。铸件供应商送来了新的图纸和CAD模型，作为模具制作的一个模板他们一直使用至今。他们将“新”铸件通过激光扫描对初始样品进行测试。该方法也仍在使用，操作工对初始样品进行扫描，并使用ZEISSINSPECTplus软件创建检测报告。有了这个软件，供应商可以立即知道铸件与标称几何尺寸的对应程度，而且速度快得令人难以置信，令过去需要几周时间一下缩减为只需一个工作日。

【部分图片来源：互联网】

（蔡司工业测量）

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