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先臨三維參與起草的三項計量領域國家標準發(fā)布,深度解讀其在先臨三維掃描儀精度控制體系中的應用與實踐
2025.07.07
標準化是提高產(chǎn)品質量和促進技術創(chuàng)新的基石。近期,國家標準化管理委員會發(fā)布中華人民共和國國家標準公告2025年第13號,批準通過了306項推薦性國家標準。其中,由先臨三維作為主要起草單位深度參與編制的國家標準:
GB/T 16857.13-2025《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS) 坐標測量系統(tǒng)(CMS)的驗收檢測和復檢檢測第13部分:光學三維坐標測量系統(tǒng)》
以及作為參與起草單位制定的兩項國家標準:
GB/T 24635.3-2025《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)坐標測量機(CMM)確定測量不確定度的技術第3部分:應用已校準工件或測量標準》
GB/T 33523.700-2025《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)表面結構:區(qū)域法第700部分:區(qū)域形貌測量儀器的校準、調整和驗證》
均將于2025年9月1日正式實施。
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本次由先臨三維參與編制的國家標準GB/T 16857.13-2025《產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS) 坐標測量系統(tǒng)(CMS)的驗收檢測和復檢檢測第13部分:光學三維坐標測量系統(tǒng)》,規(guī)定了光學三維坐標測量系統(tǒng)性能的驗收檢測以及用戶定期驗證光學三維坐標測量系統(tǒng)(CMS)性能的復檢檢測,進一步完善了光學三維坐標測量技術規(guī)范,助力制造商統(tǒng)一檢測方法,提升設備性能的一致性和穩(wěn)定性。
先臨三維致力于推動高精度三維視覺技術的普及應用,持續(xù)推出多款具有突破性的高精度工業(yè)3D掃描產(chǎn)品與方案,如便攜靈活、材質適應性廣的手持式激光三維掃描儀、專為大場景測量設計的跟蹤式激光三維掃描系統(tǒng)、具備超高精度(最高可達4微米)和精細幾何特征捕捉能力的固定式藍光三維掃描儀(條紋投影技術),該標準僅適用于固定式藍光三維掃描儀的驗收檢測和復檢檢測,不適用于手持式激光三維掃描儀。
此外,公司參與起草制定的兩項國家標準,GB/T 24635.3-2025規(guī)定了使用坐標測量機和已校準工件/測量標準得到的測得值的測量不確定度評估,提供了一種用于坐標測量機測量不確定度評估的實驗方法,適用于各類坐標測量系統(tǒng)。GB/T 33523.700-2025則是一項產(chǎn)品幾何技術規(guī)范標準,用于校準、調整和驗證ISO 25178-600中所述的形貌測量儀器共有的計量特性,適用于區(qū)域法表面結構測量設備。
國家標準GB/T 16857.13-2025轉化自國際標準ISO 10360-13:2021,通過畸變誤差、探測誤差以及空間長度測量誤差等計量特性的評價,對固定式藍光三維掃描儀(條紋投影技術)的精度水平進行科學評價。該國標的制定和實施,將有力促進國內光學三維坐標測量行業(yè)與國際接軌,提升國產(chǎn)測量裝備的國際競爭力,為全球用戶提供可靠的精度保障。
相比國家計量技術規(guī)范JJF 1951-2021,國家標準GB/T 16857.13-2025對固定式藍光三維掃描儀(條紋投影技術)精度驗收評估規(guī)范更為深入、操作性更強,具體表現(xiàn)為:
① 球心距測量示值誤差在國家計量技術規(guī)范JJF 1951-2021中按照測量空間內7個位置進行評估。而在國家標準GB/T 16857.13-2025中,該計量特性參數(shù)被定義為畸變誤差,把傳感器測量空間劃分為8個相鄰且大小相似的子空間,按此劃分標準器在空間內可以擺放28個不同位置,單視圖畸變誤差利用其中必選的12個位置進行評價,多視圖畸變誤差則需要通過12個位置的拼接來進行評價。
② 國家標準GB/T 16857.13-2025中增加了空間長度測量誤差,該計量特性是用于對拼接空間內的精度水平進行評價,采用至少為6個球組成的球列標準器,放置在測量空間內包括4個空間對角線和與坐標軸平行的3個方位進行檢測。
③ 檢測結果的處理,在國家計量技術規(guī)范JJF 1951-2021中測量點剔除率設定為0.3%。而國家標準GB/T 16857.13-2025則采用95%測量點和100%測量點進行分別評價。
④ 國家計量技術規(guī)范JJF 1951-2021未對每項計量特性參數(shù)的檢測次數(shù)進行明確指定,而國家標準GB/T 16857.13-2025明確要求每項計量特性參數(shù)需要檢測三次,取最大誤差作為測量結果。
標準的生命力源于實施應用,只有真正落地,才能成為提升產(chǎn)品質量、引領行業(yè)發(fā)展的硬核力量。自ISO 10360-13:2021國際標準發(fā)布以來,先臨三維一直致力于該標準的實施,在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)以及質檢環(huán)節(jié)嚴格執(zhí)行該技術標準。研制相關標準器對公司旗下OptimScan Q12、OptimScan 13M/9M/5M Plus系列計量級高精度藍光三維掃描儀開展精度檢測評估。
為檢測三維掃描儀是否滿足精度指標,采用經(jīng)權威計量機構溯源過的標準器,對各項計量特性參數(shù)進行評估,將掃描數(shù)據(jù)與標準器的溯源值進行對比,即可評估出三維掃描儀的精度水平。
以公司推出的OptimScan Q12計量級高精度藍光三維掃描儀精度校準為例,先臨三維CNAS認可精度實驗室基于GB/T 16857.13-2025國家標準,用標準球棒、球列、平面等標準器對畸變誤差、探測尺寸誤差、探測形狀離散誤差、平面形狀畸變誤差、空間長度測量誤差等計量特性進行評價。
先臨三維精度實驗室參照GB/T 16857.13-2025國家標準,對OptimScan Q12進行畸變誤差精度檢測
先臨三維精度實驗室參照GB/T 16857.13-2025國家標準,對OptimScan Q12進行空間長度測量誤差精度檢測
先臨三維深耕高精度三維視覺測量20載,建立一套從研發(fā)、生產(chǎn)到質檢的全流程精度保障體系。作為先臨精度保障體系的中樞,先臨三維精度實驗室主要由大長度實驗室、大空間實驗室、多功能實驗室以及三坐標實驗室組成,已通過CNAS(中國合格評定國家認可委員會)認可,具備“獨立開展尺寸精度校準服務”的技術能力,在測量空間范圍、精度溯源能力及環(huán)境保障水平等多個維度的綜合實力處于國際領先。
同時,先臨三維與國家級、省級等權威計量機構長期保持著互聯(lián)互通、相互合作的關系,與浙江省質量科學研究院共建“全省數(shù)字精密測量技術研究重點實驗室”,助力打造國際領先的精密測量技術高地。
高標準的環(huán)境建設:先臨三維精度實驗室全年維持著恒定的溫濕度條件(溫度20°C±0.5°C,濕度40% RH~60% RH),嚴格管理的環(huán)境降低了溫濕度波動可能對測量結果產(chǎn)生的細微偏差,提升了檢測數(shù)據(jù)的可靠性。
標準器的校準與溯源:先臨三維精度實驗室采用的計量標準器,均經(jīng)過權威計量機構校準認證并具有溯源性,保證了測量結果可以追溯到國家標準。同時,先臨三維采用內外結合的標準器維護制度,結合內部實施的系統(tǒng)化精度校驗流程與外部權威計量機構合作開展的定期校準項目,不僅強化了校準結果的客觀性和公正性,更確保了三維掃描儀校準基準的長期穩(wěn)定與高度可靠。
系統(tǒng)性的校準與溯源:先臨三維精度實驗室擁有三坐標測量機、二維影像儀、激光干涉儀、激光跟蹤儀、大長度導軌及空間坐標墻等一系列高精度三維測量設備和計量標準裝置,通過嚴謹?shù)南到y(tǒng)性精度校驗,為先臨三維高精度三維掃描儀精度校準建立了可溯源的精度保障體系,確保了精度校準的可靠性。
掃描精度作為核心性能指標,是確保三維掃描設備獲取數(shù)據(jù)準確性與確保應用價值的關鍵所在。為了提升產(chǎn)品掃描精度,公司在算法和器件上持續(xù)優(yōu)化,在工藝與結構上不斷完善。先臨三維精度實驗室遵循國內外計量標準的要求,為旗下各類高精度工業(yè)三維掃描儀定制了精密的精度校準方案與相應的校準工具,公司自主生產(chǎn)的每一臺計量級高精度三維掃描設備均需要在實驗室進行嚴格的精度驗證,通過前沿的技術手段和系統(tǒng)的校準流程,出具校準報告,以此確保設備在復雜工況下的高精度、高效率和高穩(wěn)定性。

面對席卷而來的工業(yè)數(shù)字化浪潮,先臨三維始終秉持“做專技術、做精產(chǎn)品、做好服務”的發(fā)展理念,專注于高精度三維視覺軟、硬件的研發(fā)和應用。
不僅在技術性能上保持領先,在實際應用中更展現(xiàn)出穩(wěn)定可靠的價值,用精準測量保障精密制造和精細控制,逐步在汽車工業(yè)、民用航空、能源重工、工程機械和電子電器等眾多終端應用領域實現(xiàn)規(guī)?;瘧?,助力企業(yè)在產(chǎn)品質量控制、工藝優(yōu)化和生產(chǎn)效率等方面實現(xiàn)質的飛躍。
未來,先臨三維將繼續(xù)以技術創(chuàng)新驅動高質量發(fā)展,以標準建設筑牢高品質根基,持續(xù)深耕細分場景應用,用“高精度與高標準”賦能產(chǎn)業(yè)生態(tài),為工業(yè)制造用戶提供值得信賴的高精度全尺寸測量解決方案。