封头又称为端盖，是用于封闭容器端部，使其内外介质隔离的元件，在航天、军事、石化、运输、食品、医药等各领域均有应用。

由于压力容器产品体型较大，在生产制作过程中，对封头部件的细节尺寸难以控制，存在金属回弹导致外观变形、安装孔位对不上等一系列品质问题。

图片来源网络

封头的品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行，为进一步提升产品质量检测效率，制造商需引入新的技术手段。

利用三维扫描技术进行质量控制，可以有效解决这一痛点。本期我们将分享关于中大型半球形封头3D扫描检测应用实例。

球形封头三维扫描尺寸偏差检测方案

项目概述：

客户是一家大型机械生产商，在产品加工后缺少一种可行的方法来检测生产的零件是否符合需求，特别是一些球形封头的材料厚度、直径等。

因此，需要利用三维扫描技术以验证产品和标准数模的偏差是否满足精度范围。

技术难点：

未采用三维激光扫描之前，客户通过使用三坐标、卡尺、千分尺等量具，对工件进行单点或人工检测其加工精度，不仅耗时长，还无法把控数据质量，可能会存在较大偏差。

球形封头三维扫描现场

本次检测的球形封头部件直径为3M，对于3D扫描检测而言，扫描的物体尺寸越大，累计误差越大。

如何尽量减少累积误差是3D扫描检测中的一大难题。

三维扫描检测优势

1、提高检测效率，同批多个零件的检测可以实现批量化检测；

2、减少了工作人员在检测过程中出现漏检，错检等情况；

3、可以输出PDF报告，直观的表达测量数据以及测量位置；

球形封头三维扫描现场

解决方案

T-SCANhawk三维扫描仪内置摄影测量系统，可高效精准捕捉三维数据。

球形封头三维扫描现场

球形封头三维扫描现场

首先在物体表面放置标记点，并在周围放置标尺。使用内置摄影测量功能，获取半球形封头的空间定位，为激光扫描提供扫描标记点，消除累计误差。

球形封头摄影测量现场

球形封头摄影测量

利用手持三维扫描仪，采集封头的各项数据，经数据处理后，再进行模型拟合对比，直观地找出变形部位，同时，也能精确地获得封头的变形量。

cad模型扫描模型

cad模型扫描模型对齐

采用非接触三维扫描技术，获取被测物表面密集的点云数据，真实描述了被测物体的整体结构及形态特征。

球形封头模型三角网格展示

获取三维扫描数据后，与原始设计的3D数模文件图纸进行尺寸比对，得到生产的模具的实际偏差注释图，确定模具是否满足精度要求，数据保存直观方便，大幅度节省时间，提升效率。

材料厚度偏差标注

利用三维扫描技术，有效地避免了基于点数据进行分析造成的局部性和片面性，可对不同状态下的三维模型进行拟合对比，通过偏差色谱图判别出变形位置的变化量，为改进封头的加工工艺，更好的控制封头变形量提供直观的测量数据。

球形封头三维扫描模型

本期小结：

手持式三维扫描仪在大型和重型工业零件检测上优势显著，能够高效、准确地获取被测物体完整的三维数据，确保工件的三维尺寸、形状误差与质量控制，为企业的逆向设计、生产制造、模具检验、产品检验等提供了极大的便利。