三維激光掃描儀在汽車鈑金件檢測領域的應用
發布時間：2016-09-22
掃描數據預處理。將掃描數據和CAD模型導入Qualify軟件中，對掃描數據進行去除噪音等處理，之后在CAD模型上創建孔、圓形槽、方孔等特征，并利用自動創建特征命令，在掃描數據上自動創建對應特征。
掃描數據與CAD數模RPS對齊。Qualify軟件提供了最佳擬合對齊、特征對齊、RPS對齊等多種對齊方式，其中RPS對齊法就是規定一些從開發到制造、檢測直至批量裝車各環節所有共同遵循的定位點。RPS對齊方法是基于約束的參考點系統對齊方式，能“鎖住”模型中的關鍵點從而建立起點云坐標系和CAD模型坐標的相互關系。該方法在質量控制過程中優先考慮關鍵的附加點，比較適合本身具有定位作用的孔、槽等特征的車身鈑金零件[2]。故本文采用RPS法將掃描數據與CAD模型對齊。
零件誤差評價。通過Qualify軟件的3D比較、特征比較、邊界比較等命令即可得出相應的比較結果，如圖3至圖5所示。圖3顯示了掃描模型與CAD模型之間3D空間的誤差色譜圖，操作者可快速查看掃描模型任何一點與對應的CAD模型之間距離及x，y，z三方向的誤差；圖4顯示了掃描模型與CAD模型對應的特征，如圓孔、圓形槽等在直徑、中心點坐標等方面的誤差；圖5顯示了掃描模型與CAD模型邊界之間的誤差。
利用Handyscan 3D 手持三維激光掃描儀結合Qualify軟件對鈑金件進行檢測的方法兼備了零件空間實際偏差的直觀可視性和對偏差的量化能力，在實際品質管理工作中具有良好的應用效果，避免了傳統的檢具和三坐標測量機只能對數量有限的斷面進行檢測的弊端，為減少新車型的開發成本、縮短新車型的開發周期及整車的順利裝配奠定了堅實的基礎。因此，Handyscan 3D 手持三維激光掃描儀在汽車、航空等領域得到了廣泛認可和應用。
如今，激烈的市場競爭促使汽車廠家都在加緊新車型的開發，以搶占市場先機，贏得豐厚利潤。由于發動機、底盤設計制造技術基本成熟，新車型主要體現在車身造型及電子設備上。在轎車新品種的研發過程中，車身鈑金件具有形狀復雜、結構尺寸大、精度高、表面質量要求嚴格等特點。據統計目前在一種新車型開發中有40%的設計師與工程師在從事與車身鈑金件相關的工作。鈑金件質量的好壞決定了新車型開發的成敗。這無疑對鈑金件的檢測提出了全新的要求。而傳統的檢具、三坐標測量機，由于自身的缺陷不能對鈑金件空間曲面形狀作出全面評價，且檢測效率低！也不能完全滿足大規模汽車生產的檢測需要，如何快速、精確、方便地對鈑金件進行檢測！已成為整車廠必須面對的問題。
加拿大Creaform 公司研發的Handyscan 3D 手持三維激光掃描儀為上述問題的解決提供了全新的方法。它獨創的自定位技術實現了掃描過程中工件靈活移動，確保掃描不留死角，而且它具有掃描精度高（最高可達0.04mm）、獲取點云速度快、易于操作、不受工件大小限制等特點，為汽車新品研發、零部件質量控制及整車裝配的順利進行提供了可靠保證。
目前Handyscan 3D 手持三維激光掃描儀在汽車領域的應用主要是：一，汽車零部件型面、邊界、孔位等迅速、直觀、全面的檢測；二，汽車零部件、整車的逆向設計。本文以某在研電動車的左側圍內板焊接總成件為研究對象，重點闡述Handyscan 3D 手持三維激光掃描儀在汽車鈑金件質量分析中的應用。