3D掃描儀各行業解決方案-儀器儀表篇

5/18/2017

綜述
儀器儀表是精密設備的集中體現，應用領域廣泛，品種繁多。儀器儀表產品性能特點：高精度、高靈敏、高可靠、高環境適應性，多數屬於多品種、小批量。對新技術敏感，更新換代快，對企業的科研能力要求高。

現代儀器儀表不再是功能單一的和固定的不可變結構，而是越來越表現出柔性化和智能化，適應性越來越強，功能越來越豐富。為了適應儀器儀表發展的特點，各種新型的設計工具、設計方法和先進製造技術不斷湧現，尤其是3D列印技術的出現，減少了小而精密的產品的製造難度。

　　從事儀器研發的中科院大連化物所，2011年就從美國購買了一台3D列印機，主要用於零配件及儀器外殼的製作。3D列印機可以很快地把想法變成現實，一個零配件模塊少則幾小時，多則一兩天就能夠完成製作，研發週期大大加快。另外，做儀器研發，有些零配件因為量小很難找到加工工廠，利用3D列印就可以解決這方面的問題。

方案重點
3D掃描或3D光學測量技術在儀器儀表中的應用主要在以下幾個方面：
（1）零部件的逆向設計，提高設計效率。
（2）複雜零件的面型檢測，關鍵尺寸的檢測。如孔的位置、直徑，各種角度、長度，GD&T等。

3D列印技術在儀器儀表中的應用主要在以下幾個方面：

（1）無需模具製造，大幅減少手工環節與半成品過程，從而提高效率，降低損耗；
（2）對於批量小、品類多的儀器儀表產品，可以直接運用“3D列印+快速模具”的方案，很好地滿足了客戶在成本、效率和品質方面的要求，縮減交付週期，減少開鋼模的時間與費用成本。

先臨三維綜合解決方案給企業帶來的效益：

1. 高效3D建模，適應複雜多樣的測量需要：
-光學非接觸3D掃描方式，適用於測量薄小軟工件，避免因直接接觸導致的變形；
- 也適用於自由曲面較多的工件，快速得到測繪結果。

2. 基於CAD技術的測量軟件的應用，高效、直觀
-用戶利用3D模型，高效完成逆向設計、3D檢測及數字製造過程的控制。

3. 3D列印與儀器儀表行業有天生的匹配性，3D列印適合精細、小批量和定制化製造，儀器儀表產品剛好需要精細化、小批量製造：
- 3D列印可以支持在同類型產品上做到精細的修改，同樣一個產品設計不同的款式，可以在同一台機器裡面打印出來，同時間高效完成不同部件的打樣、生產。
- 傳統開鋼模的方式費用過高，週期太長，3D列印明顯更加高效，綜合成本也更低。

客戶案例
高精度三維掃描儀為心跳起搏器的設計與開發奠定高質量基石

A. 項目說明：
      國內對於心跳起搏器的需求比較大，而進口的心臟起搏器價格比較昂貴，為了能讓更多的人能夠用到高質量的心跳起搏器，眾邦希望能夠打破技術堡壘，開發出國內高質產品。在心臟起搏器這一產品的設計與研發過程中，眾邦的技術人員發現：
1、其零部件在改型、逆向建模過程中數據尺寸不易獲取，用常規的測量方法很難獲得甚至無法獲得；
2、心臟起搏器的零部件屬於精密件，設計與安裝精度要求非常高，常規方法獲取的尺寸精度很難符合要求，3D數據獲取成為了一個非常艱難和費事的工程。
     因此，如何從源頭開始就保證高效，高精度的設計，成為了眾邦迫切希望解決的問題。

B. 先臨三維的解決方案：
      通過非接觸式3D測量系統白光3D掃描儀OpticScan可以快速高效的獲取心臟起搏器零件的高質量點雲信息。有多年逆向建模經驗的工程師在點雲數據的基礎上進行逆向建模，且在逆向設計過程中可以隨時使用Shiningform XOV 3D檢測軟件對曲面的準確度，光順性等進行自動檢測，直觀，明了的反映出所構建模型與點雲數據間的差異。從而保證設計模型的準確性，在短時間內獲得能夠用於模具加工的3D零件實體圖，有效的解決了企業無法獲取數據及逆向建模的問題。為企業更好更快地將產品推向市場節約了寶貴的時間和成本。