地鐵不僅快捷、準時和便利，還兼具環(huán)境整潔、藝術(shù)氛圍、運行安全等優(yōu)點，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞒俗闹饕煌üぞ摺?/p>

《2021年中國城市地鐵客運量報告》顯示，截至2021年12月31日，中國內(nèi)地地鐵里程共7253.73公里，同比增長15.47%。其中上海以800.89公里的運營里程排在全國第一；運營里程二、三名分別為北京和廣州。

地鐵軌道的高速發(fā)展，離不開配套的裝備制造產(chǎn)業(yè)，3D掃描技術(shù)在地鐵車身、結(jié)構(gòu)件及模具開發(fā)、質(zhì)量控制中應用日益受到重視。地鐵車身及結(jié)構(gòu)件體積較大、自由曲面多，傳統(tǒng)的測量方案需較大空間，且檢測慢，新拓三維藍光3D掃描測量方案，可實現(xiàn)高質(zhì)高效掃描建模與檢測。

01地鐵整車車身公差檢測

地鐵車身屬于薄壁鈑金沖壓件，與別的機加工零件相比，鈑金沖壓件尺寸檢測有以下特點：

1.形狀復雜，不規(guī)則，定位、支撐、裝夾較困難

2.剛性較差，可塑性較強，在檢測過程中易變形產(chǎn)生誤差

3. 形位公差精度要求較高，地鐵裝車匹配復雜，較難全面判定尺寸是否合格

薄壁鈑金沖壓件的質(zhì)量檢測特點，尺寸偏差主要出現(xiàn)在沖壓階段，在于沖壓工序之間定位因素、沖壓模具制造精度、沖壓模具磨損及沖壓機床參數(shù)變化。

因此，模具沖壓出來的首樣，需進行公差檢測，并在生產(chǎn)過程中進行一定頻次的抽查測量。采用新拓三維XTOM藍光3D掃描儀，對沖壓鈑金件進行掃描，獲取完整的3D數(shù)模，然后將掃描3D數(shù)模和原有CAD數(shù)據(jù)進行偏差比對分析，判斷其偏差是否在容差范圍內(nèi)，有助于提升鈑金沖壓件加工精度。

地鐵車身沖壓件掃描現(xiàn)場

由于地鐵車身尺寸龐大，掃描現(xiàn)場采用XTOM藍光3D掃描儀搭配全局攝影測量的測量方案。先使用全局攝影測量獲取車身的空間定位點，再搭配XTOM藍光3D掃描儀進行局部輪廓復雜區(qū)域的三維數(shù)據(jù)的獲取，掃描生成完整的車身三維數(shù)據(jù)模型。

掃描完成輸出STL數(shù)據(jù)

地鐵車身在生產(chǎn)出來后，車門車窗等位置安裝孔需符合標準，總體誤差需控制在設(shè)計范圍之內(nèi)。通過三維掃描獲取的三維數(shù)據(jù)與原有CAD進行比對，計算出形變量，用于后期產(chǎn)品改進。

3D數(shù)模對比檢測結(jié)果

02地鐵車燈結(jié)構(gòu)件逆向設(shè)計

在地鐵車燈零部件設(shè)計中，大致可分為兩類，一類為規(guī)則曲面，通過參數(shù)定義曲線而進行設(shè)計；另一類為不規(guī)則曲面，曲面表面有凹凸形狀的輪廓。

不規(guī)則曲面正向設(shè)計周期長，成本高。地鐵車燈結(jié)構(gòu)形狀復雜，如何將曲面多、復雜輪廓的車燈零件還原為CAD模型，是制造商面臨的難題。

逆向工程可將實物快速逆向建模設(shè)計為CAD模型，在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)應用上，不論是仿制、改進還是創(chuàng)新，都蘊含著對已有技術(shù)的繼承和應用。

地鐵車燈件輕量化設(shè)計也不例外，實現(xiàn)地鐵車燈件輕量化設(shè)計，離不開逆向設(shè)計。采用XTOM藍光3D掃描儀，對地鐵車燈結(jié)構(gòu)件進行三維輪廓掃描，可快速獲取完整的三維數(shù)據(jù)模型，并加以建構(gòu)，編輯生成通用格式的曲面數(shù)字化模型。

XTOM掃描軟件輸出STL數(shù)據(jù)

掃描獲取STL文件，導入三維軟件輔助快速逆向建模

掃描數(shù)據(jù)和建模對比報告

如今，3D掃描技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于地鐵、火車等車輛的零部件、模具的質(zhì)量檢測中。無論是曲面、孔位的檢測，還是新產(chǎn)品研發(fā)、輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計，XTOM藍光3D掃描儀均是優(yōu)選方案。新拓三維3D結(jié)構(gòu)光掃描儀可為軌道交通裝備制造與生產(chǎn)中的產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量檢測、裝配、生產(chǎn)抽檢等提供準確的三維數(shù)據(jù)資源。