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“超级工程”时代,大型结构件这样测,实现效率精度双提升

国际金属加工网 2023年09月15日

工程机械大型结构件(如履带架、车架类、臂类、回转操纵平台、挖/铲斗类等)作为主要承力部件,大多是焊接成型,具有质量大、尺寸大、结构复杂、加工精度要求高的特点。

虽然大型结构件种类多样、形状各异,但都需经历以下基本工艺流程:备料-拼装(搭焊)-焊接-加工-抛丸与涂装。同时,产品生产的每一道工序都需要进行精度控制,以保证最终产品质量的可靠性和稳定性。

传统的检测手段面对这种大型结构件,一般检测过程复杂,需要多人协同配合,检测结果一致性差,且只能测量部分尺寸,无法实现完整产品的数字化。总之,传统人工检测手段已经无法满足产品的技术要求和生产周期。

为此,工程机械行业巨擘都在积极寻求高效、智能的先进检测手段。海克斯康HyperScan智能光学追踪3D扫描方案针对超大型工件的检测,已经积累了丰富的实战经验,可以根据现场工况灵活实施,简单便捷,又兼顾效率与精度。

大型焊接件检测

12m×3m×2m的焊接件,结构复杂,内外部均需扫描,精度要求1.5mm,主要检测孔的同轴度、位置和筋板位置。

摄影测量 控制精度

因工件尺寸较大,需先在表面布置少量定位标点,用于扫描时进行换站识别,可以使用H-Track光学追踪器或者结合摄影测量来识别标志点(摄影测量的精度更高些)。案例中我们采用PhotoShot Max无线摄影测量系统来进行全局标定,它可以为后续扫描提供整体框架,有效减少累计误差,提高体积精度。

PhotoShot Max内置无线模块,数据可以无线传输与处理,可边拍照边实时查看计算结果,拍完即可导出标志点,直接用于三维扫描。与普通摄影测量设备相比,它具有独特的简便性、灵活性和适应性,面对这种结构复杂的超大型件,布点和摄影测量仅用时1小时10分钟,大大提升了工作效率。

静态跟踪 稳定可靠

导入PhotoShot Max拍摄的标记点后,即用HyperScan智能光学追踪3D扫描仪开始进行扫描工作。根据工件特点和现场情况,为了提升精度和稳定性,此次使用的是静态跟踪扫描功能。

将工件外部扫描完后,再把跟踪器移动到工件内部,通过层叠式扫描,直至完成整个工件的数据采集,仅用时1小时20分钟即完成了扫描工作。

将3D数据导入PolyWorks软件,与数模进行比对,可生成内容丰富的检测报告,直观展现工件的全尺寸测量情况。

扫描数据

检测数据

用户评价

用户曾对比过市场上其他同类产品,扫描耗时约5小时,且结果精度偏差比较大,扫描有错层现象,因此,用户对我们方案的整体效率和精度都非常满意,使用HyperScan仅需2.5个小时就可以完成扫描。另外,无线摄影测量系统应对复杂现场环境的灵活自由和实时高效性,也给用户留下了深刻印象。

工程机械是推动基础建设前进的“双腿”与“双臂”,在超级工程逐年递增的趋势下,工程机械大型化已经成为当前的重要发展方向。提高“超级”装备批量生产的产品质量和生产效率,降低制造成本,是衡量工程机械企业实力的重要指标。

海克斯康HyperScan扫描方案帮助企业实现的3D数字化,可以贯穿生产的各个环节,有效降低设计到生产制造之间的不确定性,缩短产品生产转化时间的同时,大大提升产品的可靠性。另外,手持扫描的方案后期也可以迭代为自动化扫描方案,进一步推动企业的智能化转型升级。

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