基于机器人的精密 3D 测量

定制化机器人扫描,数据驱动洞察。

VCANUS 面向智能制造的 3D 测量解决方案

定制化机器人扫描,数据驱动洞察。

VCANUS 将多种光学 3D 测量设备与机器人自动化及 VURT-X 相结合,提供全自动、高效率尺寸分析的先进 3D 测量解决方案。我们根据测量对象和目的,选择并配置最合适的设备 — 从光学全场扫描仪(如 Zeiss ATOS5)到 2D/3D 轮廓位移传感器 — 并结合 VCANUS 的机器人技术和先进软件,帮助制造企业获取精确的 3D 数据、分析尺寸偏差,并基于数据做出工艺优化决策。 借助可定制的机器人配置和 AI 驱动的分析,我们帮助您数字化复杂几何形状、实现工作流自动化并获得可落地的洞察,从而提升生产环境中的质量、效率和生产率。

为什么选择 VCANUS 3D 测量?

VCANUS 帮助制造企业:

  • 利用安装在工业机器人或协作机器人上的 3D 测量设备,数字化复杂零件几何形状。
  • 通过 VURT-X 实现测量工作流自动化,缩短节拍时间并消除人工干预。
  • 借助统计工具和 AI 模型分析测量数据,识别趋势、相关性和工艺偏差。
  • 应用针对生产的公差,按预设控制限自动对零件进行分类。
  • 与 MES、ERP 和 CAD 系统无缝集成,实现闭环质量管理。

我们的解决方案兼具灵活性、精确性和智能性,提供实时洞察,推动持续改进。

测量设备 — 为每种用途匹配合适的 3D 传感器

VCANUS 根据测量对象、精度和环境,选择并组合两种测量方式。Zeiss ATOS5 是其中之一,适用于需要光学全场扫描的场合。

光学全场扫描仪 — Zeiss ATOS5 系列

采用结构光(蓝光),非接触式获取每次扫描最多 1200 万点的高密度全场数据。可快速数字化复杂几何形状的整个表面,并可按测量范围选择型号:ATOS 5 / ATOS 5 for Airfoil / ATOS 5X / ATOS LRX。

Zeiss ATOS5 系列 — ATOS LRX、ATOS 5 for Airfoil、ATOS 5、ATOS 5X 规格对比

主要优势:

  • 高分辨率 3D 数据,支持零件细节分析
  • 采用蓝光与激光技术,在工业环境中稳定测量
  • 数据采集速度快(每秒数百万点)
  • 兼容 ZEISS INSPECT、PolyWorks 及 VCANUS 分析软件

2D/3D 轮廓位移传感器 — 在线形状与高度测量

采用激光光切法测量表面高度(Z)轮廓,并通过线扫描构建全场 3D 高度图。由于按高度差进行判别,不受颜色和图案影响,即使在同色系中也能可靠检测细微凹凸和凹痕,非常适合高速在线检测。

2D/3D 轮廓位移传感器原理 — 激光线轮廓与 3D 高度图

主要优势:

  • 对高度、深度、台阶和体积进行定量检测
  • 不受颜色、图案或焦点影响的稳定 3D 检测
  • 无需软件开发即可实现高速在线测量
  • 借助宽视场测头,对大型对象进行全场 3D 检测

VCANUS 定制化机器人测量解决方案

1. 机器人搭载式 3D 扫描

灵活自动化

  • 将 3D 测量设备(光学扫描仪或轮廓传感器)安装在六轴机器人或协作机器人上,对复杂零件进行自适应扫描。
  • 定制夹具确保定位可重复,并完整覆盖零件表面。

VURT-X 集成

  • 自动路径规划,实现最佳扫描覆盖。
  • 针对不同零件几何形状的防碰撞与自适应扫描。

    应用案例:

    • 汽车:车身覆盖件、底盘部件及装配验证。
    • 航空航天:翼型、结构件及工装验证。
    • 能源:涡轮叶片、叶轮及大型焊接制造件。

2. AI 与统计分析软件

VCANUS 提供先进的软件工具,将原始 3D 数据转化为可落地的洞察:

基于公差的分类

  • 应用针对生产的公差,自动判定零件是否在控制限内。
  • 基于位置公差(如 GD&T)生成合格/不合格报告。

统计过程控制(SPC)

  • 跟踪尺寸偏差随时间的变化,检测趋势、偏移或漂移。
  • 将测量数据与工艺参数(如温度、压力)关联分析,找出根本原因。

AI 驱动的异常检测

  • 利用机器学习模型检测测量数据中的异常模式。
  • 在问题影响生产质量之前进行预测。

    工作流示例(汽车零部件批量生产):

    • 扫描:机器人搭载的 ATOS 获取车身覆盖件的 3D 数据。
    • 对齐:软件将扫描数据与 CAD 名义值对齐。
    • 分析:
      • 将测量结果与管理公差(如关键特征 ±0.2 mm)进行比对。
      • 应用统计模型评估工艺稳定性。
    • 报告:
      • 自动报告突出显示超出公差的区域。
      • 仪表盘为工艺工程师直观呈现趋势和偏差。
    • 行动:
      • 基于数据调整生产参数(如夹具设置、加工路径)。

3. 交钥匙机器人测量单元

  • ScanCell 解决方案:预先设计的机器人单元,集成 3D 测量设备、VURT-X 和安全系统,即插即用。
  • 在线测量:将 3D 扫描集成到生产线中,实现实时尺寸分析。
  • 便携式系统:适用于大型或不可移动零件(如车架、船体)的移动式扫描配置。

成功案例

汽车零部件批量生产:

  • 在大批量生产线上实现车身覆盖件 100% 数字化测量。
  • 采用按位置设定的公差进行误差分类,减少人工判定错误。
  • 基于测量数据进行根本原因分析以优化工艺,实现精准纠正并提升良率。
       

3D 测量应用

根据测量方式,广泛应用于各类工业现场。

光学全场扫描(ATOS5)应用

ATOS5 应用领域 — 铸造与锻造、金属成形、塑料、增材制造、汽车、航空航天

  • 铸造与锻造:缩短砂型铸造、压铸、熔模铸造及锻件的测量与检测时间
  • 金属成形:覆盖模具制造、试模、首件检验(FAI)、批量检验及装配的质量控制
  • 塑料:在注塑、吹塑和热成形各阶段进行形状优化
  • 增材制造(AM):为 3D 打印、铣削和尺寸检测提供高分辨率多边形网格(STL)
  • 逆向工程:实物形状的 3D 数字化与 CAD 重建

ATOS 实际应用 — 汽车车身覆盖件偏差检测与飞机结构检测

实际案例 — 汽车车身覆盖件偏差(间隙与面差)检测 · 飞机结构检测

轮廓位移传感器应用(在线 3D 检测)

轮廓位移传感器 3D 测量结果 — 铸造壳体、电子/PCB、IC 托盘、表面变形图

示例:各类零件的 3D 测量与检测结果 — 以彩色云图量化形状、高度和变形

  • 尺寸与形状检测:高度、深度、台阶、体积、宽度、厚度、平面度、角度、变形
  • 外观检测:检测毛刺、凹痕、异物、裂纹和崩边
  • 有无与装配检测:浮起、翻转、翘曲、间隙和计数
  • 胶条检测:密封胶/粘合剂胶条的断胶和凹陷、焊道形状
  • 在线 100% 检测:在高速产线上不受颜色或图案影响,稳定进行全数测量

为什么选择 VCANUS?

✅ 定制化解决方案:不设限制 — 为您独特的零件和工艺设计系统。
✅ 自动化专长:集成 VURT-X,实现 24/7 无人化运行。
✅ 数据驱动洞察:AI 与 SPC 工具将原始数据转化为可落地的改进。
✅ 无缝集成:兼容 CAD、MES 和 ERP 系统。
✅ End-to-End 支持:从系统设计到部署和分析。

服务行业

行业 应用
汽车 车身覆盖件、底盘、装配验证。
航空航天 翼型、结构件、工装。
能源 涡轮叶片、叶轮、大型焊接制造件。
重型机械 铸件、焊接件、焊接结构件。

开始使用 VCANUS 3D 测量

借助定制化 3D 测量与数据智能,革新您的制造:

  • 洽谈针对您的零件和工艺量身定制的试点项目。
  • 咨询测量设备配置(Zeiss ATOS5 光学扫描仪 · 2D/3D 轮廓位移传感器)。
  • 预约基于机器人的测量解决方案演示。
  • 了解适用于您测量数据的 AI 驱动分析软件。
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