智能手持式激光3D扫描仪应用于铸件质量检测

      工业质量检测一直是工业生产中非常重要的环节,但是受限于产品的个性化发展,产品外形千变万化,精细程度高。受传统检具的局限性,工业检测是一个非常耗时费力的环节,对此,非接触式三维质量检测能很好地解决这一问题。
      以铸造行业为例,绝大多数产品几何构造较为复杂,利用传统检具直接检测产品的方式已经不能满足工业检测日益增长的需求。一方面传统检具能够检测的参数种类和个数有限,对于复杂的产品无法准确快速判断其是否符合特定设计要求,另一方面检具经过较长时间的使用会出现损耗,会直接影响产品的检测结果。通过三维扫描获取产品的点云数据,建立高精度的三维模型,然后利用该模型与理论模型进行直接对比,可以快速准确计算和量化产品与其设计尺寸的偏差,进而判断产品是否合格。利用三维点云模型完成对产品的全面检测,这种非接触式的检测方法解决了很多传统测量工具无法完成的测量要求,逐步向实时处理和自动化方向发展,极大的提高了检测工序的质量和效率。
       三维激光扫描技术作为近年来飞速发展的高新技术,以其高精度、高密度、实时性和主动性的特点,正在备受业内人士的青睐。在利用三维技术检测进行工业检测中,对产品的三维数据获取与三维模型的建立是关键,高精度的点云数据和三维模型直接影响了工业检测的精度。以中观手持式激光扫描仪为例,其工作流程主要为:首先在被检测产品上粘贴反光定位目标点,然后利用手持式激光扫描仪扫描被检测产品,获取原始点云数据,再由中观自主研发的点云处理软件对原始点云数据进行筛选和处理,建立高精度的通用三维模型并输出,输出的模型即可直接导入对应的三维检测软件中进行检测并输出检测报告。
检测流程


检测步骤

1、贴点
       在被检测工件上粘贴反光定位目标点,用于扫描仪识别定位和拼接。
2、数据采集
       三维质量检测的关键在于高精度三维模型的建立,也就是原始点云的快速获取,采用中观手持式三维激光扫描仪ZGScan能直接快速获取检测工件的高精度点云数据。
3、数据处理
       大数据时代,数据分析和处理的自动化和智能化需求越来越大。PCL点云库是一个强大的模块化的现代C++模板库,可实现三维点云的获取、滤波、分割、配准、检索、特征提取、识别、追踪、曲面重建已经可视化等功能,是一种非常专业强大的三维点云处理工具。针对不同的原始数据需求,在三维点云处理中可直接调用某些模块化代码库,使用嵌入式的处理方法,高效准确地对点云数据进行处理。本例利用PCL对三维点云数据进行体素化滤波、体外点剔除和泊松构网,再结合少量的手动干预,获取工件的高精度三维模型。


4、结果显示
         将工件成品的三维模型和三维设计数模进行ICP配准,进行偏差对比分析,判断其偏差是否在容差范围内,输出工业检测报告。



 

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