模具扫描仪

工业机器人在制造生产中发挥着越来越重要的作用，与此同时，高精度三维视觉等技术的发展，也推动着工业机器人的多元化应用。本期，我们将介绍高精度三维扫描这项三维视觉技术，如何打造工业机器人的“智慧之眼”，实现以机器代替人工进行锻造模具修复的案例。本期案例的用户，以锻造工艺进行产品加工，在生产过程中，模具较易磨损。之前，用户单位是找第三方专业公司进行模具修复，主要通过人工一层一层堆焊+机加工的方式进行修复。如此一来，效率较低，加上模具来回运输时间等，使得模具修复耗时较久而影响企业的生产效率。考虑到降本增效，用户单位考虑用自己的堆焊机器人和加工中心进行模具修复，并找到了先临天远，一起将这个创新方案落地。以机器代替人工修复锻造模具的技术突破口工业机器人具有高速和高效率的特点，由于机器人不受时间和疲劳的限制，它可以连续进行堆焊作业，可以大幅提高效率。但是，使用工业机器人进行堆焊，其难点在于，如何让机器人“看清”模具，“掌握”作业位置以及具体作业数值。高精度三维扫描技术则解决了这一问题，能够将物理世界的模具特征转化成机器人可识别可操作的数字化信息，为工业机器人打造一双“智慧之眼”，助力机器人顺利完成堆焊作业。高精度三维扫描+工业机器人修复锻造模具流程1.工作人员使用碳刨将模具疲劳层清理干净。2.通过FreeScan Combo三维扫描需修复的模具，获取完整三维数据。一方面与原始的模具CAD设计数模进行对比测量所需堆焊作业的具体数值，另一方面，为模具的物理信息变成数字化信息提供数据基础。- 三维扫描 -3.将三维扫描数据和作业数值导入软件，进行工业机器人堆焊作业编程。4.通过工业机器人进行堆焊，实现模具的初步修复。- 工业机器人堆焊工作示意图 -- 工业机器人堆焊后效果 -5. 通过加工中心进行模具型腔的加工，进行模具的完整修复。作为工业机器人的“智慧之眼”，FreeScan Combo具有以下优势：“看得准”：高精度，精度0.02mm，且重复性精度稳定，能够为后面的堆焊修复提供准确的数据支撑；*FreeScan系列产品 ISO 17025 认证：基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第 3 部分标准。基于可追踪球体直径测量数据对探测误差性能进行评估，在工作范围内基于可追踪长度标准件从多视角方向进行测量，来评估球体间距误差。可通过集成或内置摄影测量获取体积精度进一步优化的数据。“看得快”：扫描速度最高可达225万点/秒，配合软件算法，扫描快速流畅；同时，FreeScan Combo还具有便携易用以及材质适应性广泛等优势，能够轻松进行整个修复过程中的3D测量工作。通过高精度三维扫描技术，用户单位实现了模具物理特征向数字化信息的转变，使得堆焊机器人得到良好应用，从原来的人工堆焊转化成工业机器人作业，从而提升效率，节降成本。高精度三维扫描技术，作为一种三维视觉，能够扩展工业机器人等的应用空间，除了这个锻造模具修复创新方案，接下来，我们也将分享更多创新应用案例，为工业制造企业提供降本增效的新思路！

工业级三维扫描仪如何选择 随着技术的不断更新迭代，市场上有众多不同类别、不同品牌、不同价位的产品，用户对于如何选择适合自己的三维扫描仪存在一些疑惑。本期，秀磊老师就来讲解一下如何选择工业级三维扫描仪，并详细分析固定拍照式和手持式三维扫描仪的特点及适用领域。 Part 1 工业级三维扫描仪选择维度 秀磊老师：我们一般建议用户，在选购工业级三维扫描仪产品的时候，围绕以下维度去综合评估： 01.硬件指标○ 扫描精度以及精度稳定性（精度和重复精度）○ 扫描精细度（细节）○ 扫描速度○ 使用体验（便携性、易用性）Tips：这里，容易忽视的一点：重复精度，又称精密度（即多次测量同一样件，数据测量结果的一致性/稳定性），这需要厂商拥有多年的行业积淀、过硬的技术实力以及严谨的质量管理体系。02.用户指标 ○ 数据质量要求，实际扫描的精度、精细度要求○ 使用场景需求，扫描对象大小、材质以及扫描时间○ 预算 03.厂商指标○ 用户口碑○ 品牌与服务○ 软件升级 在用户具体选择工业三维扫描仪时，主要是参照用户指标，接下来我们将围绕这个方面展开，详细介绍如何选择拍照式或手持式三维扫描仪。 Part 2 两种工业级三维扫描仪的特点 秀磊老师：工业级的三维扫描仪，拍照式和手持式这两种是主流类别。首先，我们要明确一点，这两种技术的差别在于技术原理和适用场景的不同，两者之间并不存在孰好孰坏，就如同手术刀和菜刀一样，都是刀，但是适用的场景不同。 01.拍照式：精度与精细度具有优势拍照式和手持式三维扫描仪的点云生成原理不同，前者单幅点云即可输出，后者为多帧数据拼接融合生成点云，使得在相同的成像条件下，拍照式三维扫描仪在精度和细节具有良好表现：○ 计量级精度，天远OKIO系列精度水平最高可达0.005mm，重复精度稳定；○ 细节的还原度很好。- OKIO系列三维扫描仪扫描细节展示 -02.手持式：便携性和材质适应性具有优势由于激光光源的特性，使得手持式三维扫描仪在便携性和材质适应性方面具有优势：○ 扫描灵活、便捷、快速（天远FreeScan UE仅750g，轻巧易用），完整扫描一辆轿车，10分钟即可完成；○ 适应材质广泛，针对一些黑色、反光样件，无需喷粉，直接扫描；○ 高精密度（天远FreeScan UE 精度高达0.02mm，重复精度稳定）。Part 3 两种工业级三维扫描仪选择要点 在实际挑选的时候，最需要关注的还是对于数据质量的要求和使用场景。01. 精度和细节高要求——推荐拍照式 小型精密零部件，对于精度和细节要求高高水平生产线，精度要求在0.005-0.015mm02.便携性、材质适应性高要求，推荐手持式 扫描样件无法拆卸、移动扫描样件黑色、高反光，且不适喷粉03.一般选型参考秀磊老师：一般情况下，我们的选型原则是：○ 对精度和精细度有明确高要求，选用拍照式三维扫描仪（针对黑色和高反光零件的精密测量，可以在零件表面喷粉后，进行扫描）；○ 对于使用便携性和材质适应性有明确要求，选用手持式三维扫描仪；○ 除却这两个明确的要求，那么我们推荐的选型范围如下：04.选型认知误区 一直以来，大家对于拍照式和手持式三维扫描仪的认知有一个误区，即大家误认为拍照式三维扫描仪扫描不够灵活、较慢，其实不然。在一些扫描场景中，比如产品方便移动的，或者是结构轮廓复杂的，甚至要求CPK批量检测的，拍照式三维扫描仪具有迅速、高效、高精度、高重复性的优势。 比如扫描一个直径8厘米左右的管道泵铝叶轮，配合自动转台，一分钟以内即可获得三维数据；再比如配合协作机器人或多机联动，批量化检测、自动输出报告，更是具有惊人的效率。现在，国际上先进的生产线，例如特斯拉电动汽车以及F35战斗机，其对于精度、细节均有高要求，采用拍照式三维扫描仪来进行全尺寸的三维检测，使用效率也是有目共睹。- 特斯拉产线三维尺寸检测 -- F35产线三维尺寸检测 -（图片素材分别源于：“保罗车闻”好看视频和“原创学习”公众号） Part 4 两种工业级三维扫描仪应用案例01. 拍照式三维扫描仪 示例一：扫描光猫下壳示例二：扫描手机组成部件示例三：最薄处仅0.16mm的薄壁件示例四：直径6mm精密零件示例五：塑胶模具，精度要求0.03mm以内02.手持式三维扫描仪 示例一：扫描飞机发动机管路示例二：扫描机械铸造零部件示例三：扫描高反光模具小 结秀磊老师：通过此番讲解，相信大家对于“如何进行拍照式和手持式三维扫描仪的选择”有一个基本的认知：○对于中小尺寸的精密零部件，选用拍照式三维扫描仪；○对于中大型零件，且同一设备需在多场景内使用，选用手持式三维扫描仪；○同时，越来越多对于尺寸检测具有高要求的用户，均会配备拍照式和手持式三维扫描仪，以满足设计和生产环节中不同的三维检测要求，提升效率，并增强产品品质。 若是大家在实际选择中，仍有疑虑，可联系天远技术服务团队，进行扫描演示。天远深耕高精度3D视觉检测领域多年，拥有丰富的行业经验，可以根据您的需求，提供最合适的技术解决方案。

12月12日，海克斯康旗下品牌中观连续发布2款手持式激光3D扫描仪新品——全新升级的AtlaScan多模式多功能量测3D扫描仪和RigelScan智能手持式激光3D扫描仪。它们在秉承上代机型优异基因的基础上，通过创新升级软硬件，实现了扫描速率的突破性提升，为“快速三维建模”树立了新标杆。随着新一轮科技革命和产业变革的加速演进，产业转型、提质增效的发展需求越来越迫切。激光3D扫描技术作为物理世界数字化的重要手段，也迫切需要以自身的迭代创新，为推动智能制造和数字经济的快速发展提供强劲有力的数字动能。 中观深耕机器视觉和3D数字化测量领域多年，曾多次为市场带来从0到1的革新突破，中观产品在精度、速率、便捷性、智能化等方面始终占据着行业领先的高地，而此次发布的升级新品不但再次创下了3D扫描仪“速度新记录”，还带来了更加优质的数据呈现和更加丰富、智慧的工作模式。全面提速 效率跃升 全新发布的产品以“全系加速”为最大亮点，AtlaScan和RigelScan全系列扫描速率均提升50%以上，力求为用户带来更加高效流畅的扫描体验。其中，AtlaScan最高速率更是突破了400万次测量/秒，使得激光3D扫描跃上了速率新台阶。AtlaScan系列速率提升88%~300%扫描速率的提升不仅体现在标准和精细扫描模式中，AtlaScan系列的孔位闪测效率相对上一代也提升了1倍，可以说是全方位的提速。AtlaScan系列测孔效率提升1倍计量精度 细腻升级新品在速率升级提升的同时，仍然保持了稳定的计量级精度，最高精度达0.01mm。此外，还对扫描仪的激光器元器件作了全新升级，软件算法也相应优化，可以更好地减少激光杂线的干扰，扫描黑色、高亮件更加轻松自如。针对黑白混合的样件也能从容应对AtlaScan和RigelScan原产品系列具有智能网格优化和局部分辨率功能，不但扫描过程中可实时生成三角网格，所见即所得，细节清晰，而且同一次扫描中可设置多个分辨率，保留细节的同时大大缩减了数据文件体积。而此次新品升级又进一步增强了网格优化功能，提升了数据的细腻表现，尤其是R角、拐角等位置过渡更加真实自然，这对于逆向和建模行业而言尤为重要，可以获得更为卓越的数据质量。R角/拐角等位置过渡更自然并行加速 性能开挂此次新品从各个层面进行了升级突破，GPU的并行处理能力也大大加强，因此不但新品的扫描帧率较上一代产品提升了一倍左右，扫描数据的后处理速度也有较大提升，并行处理的速度与竞品相比拉开了明显的差距。扫描不同样件数据量和处理时间对比AtlaScan和RigelScan全系列还新增了多系统协同工作的功能，只需简单配置即可实现多台设备同时扫描同一样件，而数据可以实时汇总传输在同一台电脑上。例如用2台扫描仪从正反两面同时扫描一件车门钣金，对其进行全尺寸的检测分析，相比用单台扫描仪可节约40%~50%的扫描时间，工作效率更上层楼。此功能针对大尺寸样件、自动化检测应用等，可以大幅缩减生产节拍。双系统协同工作模式快速流畅的扫描体验，精确可靠的数据品质，智能简便的多功能模式以及超强的场景适应性，AtlaScan和RigelScan系列产品多年来在汽车制造、航空航天、模具制造、机械重工等工业领域，以及教育科研、生物医学、文博艺术、VR/AR等非工业领域均积累了大量的用户和丰富的应用经验。此次全新升级，旨在紧扣时代脉搏，把握“智能制造”新一轮工业革命核心技术发展的关键期，紧密围绕客户应用场景，以走在创新前沿的3D数字化解决方案，为百行百业的数字化变革提供更强的数智利器，推动数字化新技术在制造领域的深度应用和全场景数智底座的构建。