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玻璃幕墙金属框架 扫描检测

三维扫描更多广泛应用

玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,玻璃幕墙的基本分类主要有框架支撑、全玻幕墙、点支撑、单元式幕墙等。其中,框架支撑玻璃幕墙是玻璃面板周边由金属框架支撑的玻璃幕墙,是最传统的形式,应用广泛、工作性能可靠。

本文以玻璃幕墙金属框架作为研究对象,重点阐述三维扫描仪手持三维激光扫描仪在玻璃幕墙金属框架尺寸偏差检测中的应用。

本期客户需求

现有一客户需要为韩国某奢侈品牌新建一批玻璃幕墙,工期较紧,曲面玻璃与钢结构框架尺寸配合精度要求高,传统检测方法已经难以满足要求,需要使用一种全新的检测方法,要求使用方便,速度快,精度高,可直接在车间进行检测,并且可以在最短的时间内出检测报告。

检测对象

检测对象尺寸大概为3m×1.5m,由金属弯曲圆管与钢板焊接而成,需要检测圆管直径、弯度、出具全尺寸偏差图,需要在车间直接进行检测。

原有解决方案

在框架上进行等距标记,使用米尺以及圆孔塞规,测量该位置的尺寸,再与图纸进行比对。


传统测量方式弊端分析
1、使用米尺进行测量和分段,精度很低,难以满足要求;
2、使用塞规测量速度较慢,只能测量少数几个位置的尺寸;
3、测量数据较多,后续处理时间长;

4、无法做到全尺寸检测。


在玻璃幕墙金属框架的生产中,及时检测出误差是非常重要的环节,避免后续安装玻璃时安装失败,浪费大量时间。提高检测效率能大大减少生产成本、时间和提高产品合格率。


我司技术解决方案

利用三维扫描仪配合Geomagic Control平台组成的全尺寸偏差检测方案,能够非常快速地对玻璃幕墙金属框架进行全面检测,有效避免人为测量误差。

三维扫描过程
应用三维扫描仪手持三维激光扫描仪检测玻璃幕墙金属框架流程简单、易于操作、可十分高效的对加工误差做出全面评价,具体步骤如下:
(1)粘贴并扫描定位目标点

因工件尺寸较大,为了尽量减小测量的累计误差,需要先对工件粘贴定位目标点,并用三维扫描仪将这些目标点全部扫描进电脑中,进行优化处理。系统自动优化定位目标点,减少累计误差。

(2)利用优化完成后的目标点进行扫描

使用扫描仪对金属框架进行扫描,扫描过程及结果如下图所示。


检测过程与结果
(1)扫描数据预处理。将扫描数据进行预处理,删掉无关的杂志,减少噪音。完成后与CAD数模一同导入Geomagic Control之中,并将扫描数据设置为test。
(2)扫描数据与CAD数模最佳拟合对齐。Geomagic Control软件提供了最佳拟合对齐、特征对齐、RPS对齐等多种对齐方式。本案例使用最佳拟合将扫描数据对齐到CAD数模。
(3)3D尺寸分析。通过Geomagic Control软件的“3D比较”命令,在设置完公差范围后,即可迅速得出相应的全尺寸分析结果,如下图所示。

从检测结果中可以看出,该框架尺寸基本满足公差要求。


技术方案综述
利用手持式三维扫描仪,配合移动工作站以及电源,即可以在环境较为恶劣的车间进行检测工作,使用简单,出结果速度快。
由于工件尺寸较大,所以粘贴目标点耗时较长,两个人粘贴需要40分钟才能完成。整个扫描过程,包括扫描优化定位目标点、扫描表面数据、处理表面数据,大概耗时2个小时。后续配合Geomagic Control软件,可以迅速出具全尺寸偏差图,定位误差一目了然。

与传统检测方法相比,此方案精度更高,且可以进行全尺寸检测,避免某些尺寸漏检导致后续与曲面玻璃装配出现问题以及延误工期。

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