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從產(chǎn)品開發(fā)、制造交付到維護(hù)檢修,先臨三維高精度三維掃描技術(shù)在重工機(jī)械領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)踐

應(yīng)用案例

2025.06.10

      大型機(jī)械裝備的研發(fā)與制造,是衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要指標(biāo)之一。在全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)環(huán)境下,重工機(jī)械企業(yè)正通過數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新構(gòu)建核心競(jìng)爭(zhēng)力。

      在此背景下,高精度三維掃描技術(shù)作為一種前沿的3D全尺寸測(cè)量工具,憑借準(zhǔn)確、高效、便攜、易用的特性正深度融入重工機(jī)械的智能化研發(fā)生產(chǎn)進(jìn)程中,為機(jī)械裝備的產(chǎn)品高效開發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)量保障和后期維護(hù)檢修提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐,有力驅(qū)動(dòng)著重工機(jī)械領(lǐng)域智能制造水平的加速升級(jí)。

高精度三維掃描技術(shù)

驅(qū)動(dòng)重工機(jī)械產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量控制

      作為國家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè),先臨三維深耕高精度三維掃描技術(shù),在重工機(jī)械領(lǐng)域有著廣泛的實(shí)踐應(yīng)用,從新品開發(fā)驗(yàn)證到生產(chǎn)制造控制,從成品質(zhì)量檢測(cè)到設(shè)備維修維護(hù),該技術(shù)應(yīng)用可貫穿產(chǎn)品生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)。

01


產(chǎn)品開發(fā)驗(yàn)證

      傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)通常是設(shè)計(jì)工程師憑借自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念構(gòu)建產(chǎn)品圖紙,或者利用堆模的方式進(jìn)行外形設(shè)計(jì),導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期長、難度大,且容易導(dǎo)致開模失敗,具有較大的風(fēng)險(xiǎn)。而大型機(jī)械的結(jié)構(gòu)通常非常復(fù)雜,有許多不規(guī)則的幾何形狀,這對(duì)三維掃描的準(zhǔn)確性也提出了很高的要求。

      先臨三維高精度三維掃描技術(shù)方案,可高效獲取現(xiàn)有產(chǎn)品的完整數(shù)據(jù),為工程師提供高精度三維模型數(shù)據(jù)參考,使其能夠快速準(zhǔn)確地進(jìn)行產(chǎn)品原型制作、逆向工程、設(shè)計(jì)驗(yàn)證及迭代優(yōu)化,縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,?提高設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性,加快新品研發(fā)速度。

 助力柳工建機(jī)高效新品開發(fā)

      案例背景:柳工建機(jī)江蘇有限公司,隸屬于世界工程機(jī)械50強(qiáng)的柳工集團(tuán),精耕混凝土機(jī)械領(lǐng)域10多年。柳工建機(jī)一直進(jìn)行重工機(jī)械的自主研發(fā),也在尋求更加高效的數(shù)字化手段來助力重工機(jī)械的新品開發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)。為此,柳工建機(jī)與先臨三維合作,將高精度三維掃描技術(shù)應(yīng)用于挖掘機(jī)的新品研發(fā)中。

 助力汽輪機(jī)保溫外殼設(shè)計(jì)

      汽輪機(jī)是一種以蒸汽為動(dòng)力,將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,在發(fā)電廠、鋼鐵廠、大型遠(yuǎn)洋船舶中均可見到其身影。而汽輪機(jī)保溫外殼對(duì)縮短起動(dòng)時(shí)間,降低起動(dòng)汽溫具有重要意義。用戶在定制過程中,需要準(zhǔn)確的尺寸以進(jìn)行保溫外殼的高效設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)方式下,設(shè)計(jì)人員使用皮尺進(jìn)行測(cè)量,需要多人配合,且數(shù)據(jù)容易存在偏差,導(dǎo)致裝配過程中出現(xiàn)問題。


汽輪機(jī)保溫外殼及三維掃描數(shù)據(jù)

      某制造商使用先臨三維FreeScan UE系列手持三維掃描儀快速準(zhǔn)確獲取汽輪機(jī)及其保溫外殼的完整三維尺寸,特別是涉及到需要裝配的關(guān)鍵點(diǎn)位數(shù)據(jù)。同時(shí),F(xiàn)reeScan UE系列使用便攜,只需一位工程師即可直接在汽輪機(jī)生產(chǎn)車間完成測(cè)量,加快了保溫外殼的設(shè)計(jì)整體進(jìn)程。

02


生產(chǎn)質(zhì)量控制

      在現(xiàn)代制造中,重工機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)制造通常需要多方協(xié)作,最終成品的質(zhì)量和精度很大程度上取決于零部件的形位與尺寸公差等。因此,供應(yīng)鏈中每個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格控制尺寸質(zhì)量,以避免零部件的尺寸偏差不斷積累,從而影響裝配環(huán)節(jié)和成品性能。

      先臨三維高精度三維掃描技術(shù)方案提供了一種客觀、精密的檢測(cè)工具,通過無損、快速地捕獲對(duì)象的完整三維數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效的尺寸質(zhì)量控制,顯著降低了傳統(tǒng)測(cè)量方式中因人工操作而產(chǎn)生的誤差和成本消耗,使制造企業(yè)能夠迅速發(fā)現(xiàn)并糾正生產(chǎn)過程中的尺寸偏差,從而保障供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)的效率與靈活性。

 助力三一重提升超大型礦車生產(chǎn)能力

先臨三維手持式三維掃描儀掃描超大型礦車

      案例背景:在生產(chǎn)過程中,面對(duì)7-8米超大型礦車大型結(jié)構(gòu)工件時(shí),傳統(tǒng)測(cè)量方式無法適用,導(dǎo)致三一重裝工程師無法準(zhǔn)確把控結(jié)構(gòu)件的變形情況,需要不斷測(cè)試,對(duì)于生產(chǎn)效率具有嚴(yán)重影響。為了順利地生產(chǎn),三一重裝引入了先臨三維高精度三維掃描這項(xiàng)工業(yè)光學(xué)3D測(cè)量技術(shù),通過FreeScan UE Pro多功能激光手持三維掃描儀,輕松完成大型零部件加工偏差的尺寸檢測(cè),從而順利生產(chǎn)具有更大尺寸的超大型礦車,提升了礦車生產(chǎn)能力。

 高效完成高鐵車身焊接三維檢測(cè)
      案例背景:高鐵車身主體部分是由一次次的焊接成型,焊接的準(zhǔn)確度,直接關(guān)系到車輛品質(zhì),特別是一些焊點(diǎn),需要進(jìn)行后期的裝配,焊接的位置發(fā)生偏移,則將直接導(dǎo)致車門等裝配無法順暢完成。在軌道車輛的焊接過程中,傳統(tǒng)的檢測(cè)手段主要是通過人工測(cè)量,這種方式對(duì)于焊接件在三維空間內(nèi)的位置把控較為不易。為此,軌道車輛生產(chǎn)廠商引入了先臨三維跟蹤式激光三維掃描系統(tǒng)。

高鐵車身焊接三維檢測(cè)

      FreeScan Trak Pro系列跟蹤式激光三維掃描系統(tǒng)憑借其光學(xué)動(dòng)態(tài)追蹤的特性,無需貼點(diǎn),就可以快速獲取整個(gè)車身的完整三維數(shù)據(jù),與原始的CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相對(duì)比,即可快速檢測(cè)車身的焊接質(zhì)量,輸出檢測(cè)結(jié)果,用戶能夠直觀地在色譜圖上查看焊接位置是否偏移,是否出現(xiàn)漏焊現(xiàn)象等,為后續(xù)的工作提供依據(jù)。

高鐵車身焊接三維檢測(cè)報(bào)告

工業(yè)大場(chǎng)景掃描最新設(shè)備方案推薦:


 助力石油裝備制造企業(yè)提升產(chǎn)品檢測(cè)能力

      案例背景:某石油裝備制造企業(yè)在模具制造環(huán)節(jié),為縮短生產(chǎn)砂型模具的制作時(shí)間,采用3D打印的方式制造砂型模具。砂型模具形狀復(fù)雜,傳統(tǒng)方式難以進(jìn)行有效測(cè)量。此前,該企業(yè)采用外包的方式來進(jìn)行檢測(cè),以滿足客戶要求發(fā)貨時(shí)附上三維檢測(cè)報(bào)告的要求,但外包檢測(cè)按件收費(fèi)成本高,且由于往返運(yùn)輸、排期等待時(shí)間長,容易影響到產(chǎn)品的交付周期,且隨著訂單量的增多,尺寸檢測(cè)的頻率越來越高,該企業(yè)亟待提高自身的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)能力。

砂型模具

      通過與先臨三維合作,該企業(yè)引進(jìn)FreeScan Combo計(jì)量級(jí)雙光源手持三維掃描儀,能夠快速掃描砂型模具。以70-80公分左右的砂型模具為例,幾分鐘即可掃描獲取三維數(shù)據(jù)。在檢測(cè)軟件中將掃描的實(shí)物數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相對(duì)比,即可高效簡(jiǎn)便完成全尺寸檢測(cè)工作,并得到檢測(cè)報(bào)告。

砂型模具三維掃描報(bào)告


 助力德恩精工高效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全尺寸檢測(cè)及余量控制

      案例背景:四川德恩精工科技股份有限公司,是國內(nèi)機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域最大的皮帶輪、錐套等機(jī)械傳動(dòng)零部件制造商之一,產(chǎn)品出口規(guī)模連續(xù)位居同行業(yè)首位。在鑄造環(huán)節(jié),需要對(duì)鑄造模型、鑄造砂型模具及毛坯鑄件進(jìn)行表面尺寸缺陷檢測(cè),并確保鑄件預(yù)留足夠的加工余量以避免過切風(fēng)險(xiǎn)。德恩精工選用了先臨天遠(yuǎn)FreeScan Trak Pro2跟蹤式激光三維掃描系統(tǒng),無需貼點(diǎn)、快速掃描,能夠?qū)Ω鞣N不同大小的鑄件快速進(jìn)行全尺寸檢測(cè),同時(shí),通過實(shí)物三維數(shù)據(jù)與數(shù)模對(duì)比,可直觀查看加工余量情況。

FreeScan Trak Pro2跟蹤式激光三維掃描系統(tǒng)助力德恩精工高效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全尺寸檢測(cè)及余量控制

03


設(shè)備維護(hù)檢修

      在重工機(jī)械產(chǎn)品的制造和應(yīng)用過程中,零部件磨損是不可避免的,但即使是微小的誤差也可能導(dǎo)致重大損失。因此,產(chǎn)品的定期維護(hù)、檢修是非常必要的。隨著先臨三維高精度三維掃描技術(shù)在工業(yè)制造中的不斷普及,其也成為了全球各地機(jī)械制造企業(yè)中尺寸三維檢測(cè)、產(chǎn)品維修維護(hù)的重要工具。

      制造商可以通過FreeScan系列手持式激光三維掃描儀和跟蹤式三維掃描系統(tǒng),快速獲取機(jī)械產(chǎn)品的高精度三維數(shù)據(jù),從而追蹤和分析產(chǎn)品零部件的磨損情況,不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確找到需要維護(hù)或更換的部件,確保其長期穩(wěn)定運(yùn)行和延長使用壽命,還能為零部件復(fù)刻定制及保養(yǎng)維修提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

 助力厄瓜多爾水電站水輪機(jī)檢測(cè)與維修

FreeScan系列手持式激光三維掃描儀助力厄瓜多爾水電站水輪機(jī)檢測(cè)與維修

      案例背景:科卡科多-辛克雷水電站總裝機(jī)容量150萬千瓦,共安裝了8臺(tái)沖擊式水輪機(jī)組,是厄瓜多爾規(guī)模最大、外資投入最多的水電站。水輪機(jī)作為水力發(fā)電的核心設(shè)備,其性能與狀態(tài)直接關(guān)系到水電站的整體效能與長期運(yùn)行的可靠性,為了保障水輪機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),定期進(jìn)行檢測(cè)與維修工作尤為重要。然而來回運(yùn)輸水輪機(jī)既昂貴又耗時(shí),面對(duì)這一挑戰(zhàn)CCS水電站引入先臨三維FreeScan Combo計(jì)量級(jí)雙光源手持三維掃描儀,基于掃描數(shù)據(jù)可快速生成葉片磨損偏差報(bào)告,為維修工作提供了準(zhǔn)確可靠的依據(jù),幫助其提高水輪機(jī)葉片檢測(cè)和維修的效率。


汽輪機(jī)及三維掃描數(shù)據(jù)

  • FreeScan Combo重量僅有630克,小巧的體積也方便在水輪機(jī)葉片之間的狹窄空間內(nèi)靈活工作,技術(shù)人員可以輕松地將其帶到水電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行掃描,無需返廠維修,既不影響工作進(jìn)度,也節(jié)省了設(shè)備運(yùn)輸?shù)拇罅抠Y金。

  • 激光模式下,設(shè)備每秒可獲取350萬個(gè)三維數(shù)據(jù)點(diǎn),精度可達(dá)0.02mm,掃描過程快速流暢,能夠精準(zhǔn)捕捉物體表面磨損特征,有助于確定磨損程度并進(jìn)行更準(zhǔn)確的維修。

 助力哥倫比亞礦場(chǎng)半自磨機(jī)設(shè)備維修
      案例背景:半自磨機(jī)或常被稱為SAG半自磨機(jī),常用于現(xiàn)代選礦廠的磨礦作業(yè)。哥倫比亞用戶在使用半自磨機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn),其在研磨過程中出現(xiàn)漏料,經(jīng)過進(jìn)一步排查,用戶發(fā)現(xiàn)半自磨機(jī)的出料口和入料口的耳軸出現(xiàn)了損壞,這種情況存在員工的人身安全隱患,并且影響生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)品質(zhì)。一直以來大型機(jī)械內(nèi)部組件的維修工作都具有較高的挑戰(zhàn)性,一方面是由于設(shè)備有些是第三方進(jìn)行維修,沒有原始設(shè)計(jì)圖紙,難以準(zhǔn)確地進(jìn)行維修工作;另一方面,設(shè)備停機(jī)的經(jīng)濟(jì)損失較大,對(duì)于維修效率的要求較高。

FreeScan UE系列手持激光三維掃描儀助力哥倫比亞礦場(chǎng)半自磨機(jī)設(shè)備維修

      最終,用戶找到了先臨三維,通過FreeScan UE系列手持激光三維掃描儀來進(jìn)行維修零件的三維數(shù)據(jù)復(fù)刻。基于此,用戶的半自磨機(jī)后續(xù)的維修從而能夠進(jìn)行高效、準(zhǔn)確地維修,突破了從前機(jī)械維修耗時(shí)長、效果不理想、需要返工的困境,提高了維修效率,減少了設(shè)備停機(jī)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)損失。

半自磨機(jī)設(shè)備三維掃描數(shù)據(jù)


半自磨機(jī)設(shè)備三維檢測(cè)報(bào)告

 解決曲面測(cè)量難題,實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)葉片高效維修
      案例背景:風(fēng)機(jī)作為通風(fēng)系統(tǒng)的核心設(shè)備之一,在長期運(yùn)行過程中,葉片出現(xiàn)一定的磨損需要進(jìn)行維修。但因葉片為曲面,且葉片的幾何形狀直接影響到其氣動(dòng)性能,如果邀請(qǐng)第三方企業(yè)進(jìn)行維修,沒有原始設(shè)計(jì)CAD模型,只能通過傳統(tǒng)測(cè)量手段來進(jìn)行葉片測(cè)量并維修,如此難度很大、效率低且維修效果不理想。而又因?yàn)轱L(fēng)機(jī)大多數(shù)是進(jìn)口設(shè)備,返廠維修則需要幾個(gè)月的時(shí)間,會(huì)影響生產(chǎn)進(jìn)度。

風(fēng)機(jī)葉片維修

      為此,先臨三維向用戶推薦了FreeScan UE Pro2無線高速激光手持三維掃描儀對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行三維掃描,其采用非接觸式3D測(cè)量技術(shù),測(cè)量過程不受形狀限制,精度高且重復(fù)性精度穩(wěn)定,可快速、準(zhǔn)確地獲取葉片的完整三維數(shù)據(jù)。同時(shí),F(xiàn)reeScan UE Pro2實(shí)現(xiàn)了掃描數(shù)據(jù)的無線傳輸,配合移動(dòng)電源供電,掃描過程中無需連接電腦以及電源線,技術(shù)人員可將掃描設(shè)備攜帶到礦場(chǎng)進(jìn)行三維數(shù)據(jù)獲取,便攜高效,不耽誤風(fēng)機(jī)工作。

風(fēng)機(jī)葉片三維掃描數(shù)據(jù)




      高精度三維掃描技術(shù)的深度應(yīng)用,已成為重工機(jī)械領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造升級(jí)的關(guān)鍵引擎。在設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)加速了創(chuàng)新迭代,在尺寸質(zhì)量控制環(huán)節(jié)構(gòu)筑了精密防線,在維護(hù)檢修環(huán)節(jié)破解了傳統(tǒng)難題,全方位提升了制造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

      從國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)到國際大型項(xiàng)目,其廣泛而深入的實(shí)踐應(yīng)用案例無不印證了先臨三維高精度三維掃描技術(shù)對(duì)重工機(jī)械領(lǐng)域提升效率、保障質(zhì)量、降低成本、突破維修瓶頸的強(qiáng)大賦能。未來,先臨三維也將繼續(xù)推出更加先進(jìn)、智能的高精度三維掃描檢測(cè)方案,積極擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮,為重工機(jī)械領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級(jí)注入強(qiáng)勁動(dòng)能。