地鐵不僅快捷、準時和便利，還兼具環(huán)境整潔、藝術氛圍、運行安全等優(yōu)點，已經成為人們日常生活和工作乘坐的主要交通工具。

《2021年中國城市地鐵客運量報告》顯示，截至2021年12月31日，中國內地地鐵里程共7253.73公里，同比增長15.47%。其中上海以800.89公里的運營里程排在全國第一；運營里程二、三名分別為北京和廣州。

地鐵軌道的高速發(fā)展，離不開配套的裝備制造產業(yè)，3D掃描技術在地鐵車身、結構件及模具開發(fā)、質量控制中應用日益受到重視。地鐵車身及結構件體積較大、自由曲面多，傳統(tǒng)的測量方案需較大空間，且檢測慢，新拓三維藍光3D掃描測量方案，可實現(xiàn)高質高效掃描建模與檢測。

01地鐵整車車身公差檢測

地鐵車身屬于薄壁鈑金沖壓件，與別的機加工零件相比，鈑金沖壓件尺寸檢測有以下特點：

1.形狀復雜，不規(guī)則，定位、支撐、裝夾較困難

2.剛性較差，可塑性較強，在檢測過程中易變形產生誤差

3. 形位公差精度要求較高，地鐵裝車匹配復雜，較難全面判定尺寸是否合格

薄壁鈑金沖壓件的質量檢測特點，尺寸偏差主要出現(xiàn)在沖壓階段，在于沖壓工序之間定位因素、沖壓模具制造精度、沖壓模具磨損及沖壓機床參數變化。

因此，模具沖壓出來的首樣，需進行公差檢測，并在生產過程中進行一定頻次的抽查測量。采用新拓三維XTOM藍光3D掃描儀，對沖壓鈑金件進行掃描，獲取完整的3D數模，然后將掃描3D數模和原有CAD數據進行偏差比對分析，判斷其偏差是否在容差范圍內，有助于提升鈑金沖壓件加工精度。

地鐵車身沖壓件掃描現(xiàn)場

由于地鐵車身尺寸龐大，掃描現(xiàn)場采用XTOM藍光3D掃描儀搭配全局攝影測量的測量方案。先使用全局攝影測量獲取車身的空間定位點，再搭配XTOM藍光3D掃描儀進行局部輪廓復雜區(qū)域的三維數據的獲取，掃描生成完整的車身三維數據模型。

掃描完成輸出STL數據

地鐵車身在生產出來后，車門車窗等位置安裝孔需符合標準，總體誤差需控制在設計范圍之內。通過三維掃描獲取的三維數據與原有CAD進行比對，計算出形變量，用于后期產品改進。

3D數模對比檢測結果

02地鐵車燈結構件逆向設計

在地鐵車燈零部件設計中，大致可分為兩類，一類為規(guī)則曲面，通過參數定義曲線而進行設計；另一類為不規(guī)則曲面，曲面表面有凹凸形狀的輪廓。

不規(guī)則曲面正向設計周期長，成本高。地鐵車燈結構形狀復雜，如何將曲面多、復雜輪廓的車燈零件還原為CAD模型，是制造商面臨的難題。

逆向工程可將實物快速逆向建模設計為CAD模型，在產品設計開發(fā)應用上，不論是仿制、改進還是創(chuàng)新，都蘊含著對已有技術的繼承和應用。

地鐵車燈件輕量化設計也不例外，實現(xiàn)地鐵車燈件輕量化設計，離不開逆向設計。采用XTOM藍光3D掃描儀，對地鐵車燈結構件進行三維輪廓掃描，可快速獲取完整的三維數據模型，并加以建構，編輯生成通用格式的曲面數字化模型。

XTOM掃描軟件輸出STL數據

掃描獲取STL文件，導入三維軟件輔助快速逆向建模

掃描數據和建模對比報告

如今，3D掃描技術已經廣泛應用于地鐵、火車等車輛的零部件、模具的質量檢測中。無論是曲面、孔位的檢測，還是新產品研發(fā)、輕量化結構設計，XTOM藍光3D掃描儀均是優(yōu)選方案。新拓三維3D結構光掃描儀可為軌道交通裝備制造與生產中的產品設計、質量檢測、裝配、生產抽檢等提供準確的三維數據資源。