隨著現(xiàn)代精密制造和產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平越來越高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，產(chǎn)品輪廓精密度日益提升，客戶對(duì)模具的要求也日益嚴(yán)苛。而由于模具的復(fù)雜性，使得質(zhì)量檢測更關(guān)注在面差、孔徑、圓角、特征線等細(xì)微的地方。這也給模具產(chǎn)品檢測提出了更高的要求，傳統(tǒng)模具測量也必須由原來的“打點(diǎn)測量”向“全尺寸測量”轉(zhuǎn)變。

01藍(lán)光三維掃描技術(shù)原理

新拓三維XTOM藍(lán)光三維掃描儀利用藍(lán)光投射外差式多頻相移技術(shù)進(jìn)行三維掃描測量。光源將光柵條紋投射到被測物體上，經(jīng)過被測物體形面調(diào)制形成測量條紋，由相機(jī)采集測量條紋圖像，進(jìn)行解碼和相位計(jì)算，最后利用外極線約束準(zhǔn)則和立體視覺技術(shù)獲得測量曲面的三維數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)光三維掃描技術(shù)通過將實(shí)物立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)物數(shù)字化提供技術(shù)支持。

02藍(lán)光三維掃描的特點(diǎn)

·測量數(shù)據(jù)豐富：全尺寸掃描，以色差圖的形式展示模具尺寸偏差。

·測量速度快：工業(yè)相機(jī)采集點(diǎn)云密度高，范圍廣，不受限于測點(diǎn)數(shù)量。

·環(huán)境要求低：依靠光學(xué)成像，可適用于生產(chǎn)車間等復(fù)雜環(huán)境。

·精細(xì)度更佳：200×150mm測量幅面，精度可達(dá)0.01mm，細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)更佳。

03模具三維測量應(yīng)用

模具尺寸控制需求

如何對(duì)模具提供一個(gè)快速、全面以及精確的檢測，已成為現(xiàn)代模具工業(yè)發(fā)展面臨的一個(gè)重要課題。當(dāng)今，模具檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢為輸出量由模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)變，測量精度由低到高，檢測方式由接觸式向非接觸式轉(zhuǎn)變，在線測量技術(shù)越來越得到重視。

由于全尺寸測量需求，模具精確檢測要求的提高，評(píng)價(jià)指標(biāo)的多樣化，模具廠商通常采用接觸式三坐標(biāo)測量與非接觸式藍(lán)光掃描技術(shù)相結(jié)合，同時(shí)結(jié)合模具設(shè)計(jì)開發(fā)過程、首件檢測與批量生產(chǎn)控制的尺寸需求差異，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行不同方式的尺寸測量方案。其中藍(lán)光三維掃描技術(shù)主要應(yīng)用在復(fù)雜模具逆向設(shè)計(jì)、質(zhì)量檢檢測以及模具修復(fù)的掃描中。

模具曲面、孔位檢測

采用XTOM藍(lán)光三維掃描儀，能快速判定整個(gè)模具工件的誤差。由于模具在分模時(shí)以工件的CAD原型來分模、抽蕊，模具在設(shè)計(jì)時(shí)以總裝配坐系來進(jìn)行建模，可是當(dāng)工廠在生產(chǎn)模具卻有自己的加工工藝基準(zhǔn)。

在進(jìn)行三維掃描測量時(shí)，需要了解清楚工藝基準(zhǔn)情況，模具的CAD坐標(biāo)系是否與工藝基準(zhǔn)一致，如果不一致那就需要對(duì)CAD模型的坐標(biāo)系進(jìn)行調(diào)整，以保證工藝基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)相一致，以減少基準(zhǔn)不重合誤差！

·豐富的檢測數(shù)據(jù)：傳統(tǒng)三坐標(biāo)測量只能打點(diǎn)檢測，數(shù)據(jù)量少，不連續(xù)，僅對(duì)圖紙標(biāo)注尺寸進(jìn)行檢測，分析問題時(shí)相對(duì)抽象，對(duì)檢測分析人員專業(yè)能力要求比較高。利用XTOM藍(lán)光三維掃描儀掃描，數(shù)據(jù)檢測結(jié)果為色譜圖偏差報(bào)告，便于質(zhì)量檢測人員對(duì)報(bào)告的閱讀及理解。  

模具逆向設(shè)計(jì)應(yīng)用

伴隨著工業(yè)產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)、改型和創(chuàng)新越來越迅速，市場對(duì)模具逆向設(shè)計(jì)的需求也越來越專業(yè)。XTOM藍(lán)光三維掃描儀可以提取高質(zhì)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后將其轉(zhuǎn)化為CAD模型，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)模具的三維重建，完成模具逆向設(shè)計(jì)過程。

在制造復(fù)雜模具方面，通常要試制木模、泡沫?；?D打印試模，并通過藍(lán)光三維掃描技術(shù)進(jìn)行檢測來驗(yàn)證模具制造水平，減少再設(shè)計(jì)時(shí)間，避免了模具制造中一旦出現(xiàn)問題報(bào)廢帶來的巨大浪費(fèi)。

模具修復(fù)、分析應(yīng)用

模具在使用過程中會(huì)磨損與損壞，但是模具需要修復(fù)時(shí)又不好拆裝，采用XTOM藍(lán)光三維掃描儀可在模具使用現(xiàn)場進(jìn)行掃描，把掃描數(shù)據(jù)與模具設(shè)計(jì)CAD文檔進(jìn)行比對(duì)，量化模具修復(fù)數(shù)據(jù)以便修模人員有的放矢。

在修模過程中，操作人員隨時(shí)可以對(duì)有問題的模具部位進(jìn)行掃描并分析，直到得到滿意的結(jié)果! XTOM藍(lán)光三維掃描儀具有較高的靈活性，可以完成模具的掃描測量，還可以在生產(chǎn)現(xiàn)場對(duì)不同零部進(jìn)行掃描測量。

修復(fù)的模具數(shù)模誤差分析

·三維掃描技術(shù)局限性：以目前的測量方案，藍(lán)光三維掃描方案基本能覆蓋100%模具表面，但仍存在局部可達(dá)性問題，其根本原因?yàn)椋?、掃描設(shè)備無法進(jìn)入狹小空間，尤其是模具深孔凹陷區(qū)域；2、成像問題，模具特征類型多，加工工序多，部分內(nèi)腔孔及黑色吸光、反光區(qū)域容易存在掃描效果差，需噴灑顯影劑進(jìn)行掃描。

雖然藍(lán)光測量技術(shù)不如三坐標(biāo)測量精度高，但隨著模具結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，對(duì)全域檢測的需求不斷增加，藍(lán)光三維掃描技術(shù)因其效率高、數(shù)據(jù)全、設(shè)備成本低等優(yōu)勢，在模具檢測中已取代部分三坐標(biāo)的功能，不少模具廠商都已配備了藍(lán)光三維掃描設(shè)備進(jìn)行測量。

相信隨著藍(lán)光三維掃描光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，軟件算法成像技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可以彌補(bǔ)光學(xué)三維掃描精度、設(shè)備體積、數(shù)據(jù)計(jì)算量等方面的不足，甚至實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化掃描測量，取代以往依賴于接觸式打點(diǎn)測量的模式。