在精密制造、文物保護(hù)等領(lǐng)域,高反光場景下的三維測量長期面臨技術(shù)瓶頸。傳統(tǒng)噴粉測量雖能改善效果,但存在損傷物體、污染環(huán)境等弊端,難以滿足產(chǎn)業(yè)化需求。激光偏振技術(shù)的突破,推動無噴粉三維掃描在高反光場景的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,從根本上重塑了精密測量的技術(shù)格局。
高反光場景傳統(tǒng)測量的產(chǎn)業(yè)困境
高反光表面的鏡面反射特性,使激光束在掃描時發(fā)生規(guī)則反射,導(dǎo)致接收端難以獲取有效散射光,形成測量盲區(qū)與數(shù)據(jù)缺失。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)光投影在高反光區(qū)域會出現(xiàn)光斑飽和、相位畸變,嚴(yán)重影響三維坐標(biāo)解算精度,二次反射光引發(fā)的偽影可使點(diǎn)云數(shù)據(jù)偏差達(dá) 0.3mm 以上。噴粉測量雖能增強(qiáng)漫反射,但噴粉殘留會堵塞精密器件的微小結(jié)構(gòu),顆粒刮擦還會損傷文物表面,且噴粉后需額外清潔工序,增加時間與經(jīng)濟(jì)成本,無法適應(yīng)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中高精度、高效率、無損檢測的要求。
激光偏振技術(shù)的原理與技術(shù)突破
光偏振態(tài)差異分離機(jī)制
激光偏振技術(shù)基于光的偏振特性,利用高反光表面鏡面反射光與漫反射光偏振態(tài)的差異實(shí)現(xiàn)信號分離。通過偏振分光棱鏡與可調(diào)波片構(gòu)建 P-S 雙光路系統(tǒng),將反射光按偏振態(tài)分離。實(shí)驗(yàn)表明,采用 635nm 線偏振光時,鏡面反射光偏振度可達(dá) 93%,利用偏振相機(jī)可有效過濾干擾信號,顯著提升測量信噪比,為精確獲取表面信息提供保障。
動態(tài)結(jié)構(gòu)光編碼優(yōu)化
摒棄傳統(tǒng)正弦條紋,采用二值漂移帶編碼結(jié)合四步相移法,將光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)化為梯度域特征,降低高反光區(qū)域過曝影響。配合高動態(tài)范圍(HDR)圖像融合技術(shù),合成不同曝光參數(shù)下的條紋圖像,使高反光邊緣灰度梯度保留率提高 45%,確保過曝區(qū)域條紋特征可提取,解決了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)光在高反光表面的相位解算難題。
激光偏振技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐
汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用
在汽車零部件制造中,汽車鍍鉻裝飾條、鋁合金輪轂等部件表面反光強(qiáng)烈。采用激光偏振技術(shù)的無噴粉三維掃描方案,在汽車鍍鉻裝飾條檢測中實(shí)現(xiàn) 0.015mm 的測量精度,檢測效率較傳統(tǒng)噴粉測量提升 4 倍。無需噴粉不僅避免了對鍍鉻層的損傷,保障產(chǎn)品外觀質(zhì)量,還簡化了生產(chǎn)流程,降低成本,滿足汽車制造業(yè)大規(guī)模、高精度檢測需求。
電子制造領(lǐng)域的應(yīng)用
在手機(jī)蓋板玻璃、智能手表金屬外殼等電子產(chǎn)品的生產(chǎn)檢測中,激光偏振技術(shù)的無噴粉三維掃描發(fā)揮關(guān)鍵作用。對手機(jī)蓋板玻璃的檢測,達(dá)到 0.01mm 級測量精度,快速檢測出表面微小瑕疵與尺寸偏差,助力電子產(chǎn)品質(zhì)量管控,推動電子制造向高精度、智能化方向發(fā)展 。
文物保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用
在文物數(shù)字化保護(hù)中,針對青銅器鏡面紋飾、陶瓷釉面等具有高反光特性的文物,激光偏振技術(shù)避免了噴粉對文物的損傷,完整保留表面細(xì)節(jié),點(diǎn)云完整性達(dá) 98.5%。通過高精度三維建模,為文物修復(fù)、研究與展示提供可靠數(shù)據(jù)支持,拓展了文物保護(hù)的技術(shù)手段。
新啟航半導(dǎo)體三維掃描測量產(chǎn)品介紹
在三維掃描測量技術(shù)與工程服務(wù)領(lǐng)域,新啟航半導(dǎo)體始終以創(chuàng)新為驅(qū)動,成為行業(yè)變革的引領(lǐng)者。公司專注于三維便攜式及自動化 3D 測量技術(shù)產(chǎn)品的全鏈條服務(wù),同時提供涵蓋 3D 掃描、逆向工程、質(zhì)量控制等在內(nèi)的多元創(chuàng)新解決方案,廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、制造業(yè)等多個領(lǐng)域,為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)勁動力。
新啟航三維測量產(chǎn)品以卓越性能脫穎而出,五大核心特點(diǎn)重塑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
微米級精準(zhǔn)把控:測量精度高達(dá) ±0.020mm,可滿足精密機(jī)械零件等對公差要求近乎苛刻的領(lǐng)域,為高精度制造提供可靠數(shù)據(jù)支撐。
2,反光表面掃描突破:無需噴粉處理,即可實(shí)現(xiàn)對閃光、反光表面的精準(zhǔn)掃描,避免傳統(tǒng)工藝對工件表面的損傷,適用于金屬、鏡面等特殊材質(zhì)的檢測與建模。
3,自動規(guī)劃掃描路徑:采用六軸機(jī)械臂與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的組合方案,無需人工翻轉(zhuǎn)樣品,即可實(shí)現(xiàn) 360° 無死角空間掃描,復(fù)雜幾何形狀的工件也能輕松應(yīng)對,確保數(shù)據(jù)采集完整、精準(zhǔn)。
4,超高速測量體驗(yàn):配備 14 線藍(lán)色激光,以 80 萬次 / 秒的超高測量速度,將 3D 掃描時間壓縮至 1 - 2 分鐘,大幅提升生產(chǎn)效率,尤其適合生產(chǎn)線批量檢測場景。
智能質(zhì)檢無縫銜接:搭載豐富智能軟件,支持一鍵導(dǎo)入 CAD 數(shù)模,自動完成數(shù)據(jù)對比與 OK/NG 判斷,無縫對接生產(chǎn)線批量自動化測量流程,顯著降低人工成本與誤差,加速企業(yè)智能化升級。
無論是航空航天零部件的無損檢測,還是汽車模具的逆向工程設(shè)計(jì),新啟航三維測量產(chǎn)品憑借硬核技術(shù)實(shí)力,為客戶提供從數(shù)據(jù)采集到分析決策的全周期保障,是推動智能制造發(fā)展的理想之選。
審核編輯 黃宇
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