金属焊接件切割平面度误差三维检测分析

一、项目背景

焊接主要用于制造各种金属构件，如汽车、船体、建筑结构、锅炉及各种压力容器。此外，焊接也常用于制造机械零件，如重型机械的机架、底座、箱体、轴、齿轮等。焊接过程中最常见的是，焊接件不均匀加热和冷却产生局部的变形。

由于焊缝表面高低不平、纵向宽度不均匀、余高过高或过低、角焊缝单边以及焊脚尺寸不符要求等，这都会影响焊缝与母材金属的结合强度，降低构件承载能力等。使用新拓三维XTOM蓝光三维扫描仪获取三维数据，通过检测焊缝表面的平整度，可保证构件产品外观和质量。

本文以钢板焊接件为研究对象，全流程呈现新拓三维XTOM蓝光高精度三维扫描仪在注塑件模具设计及检测分析中的应用。

关键词：焊接变形精密测量、高精度三维光学测量，焊接切割变形测量

二、原有检测方法

焊接件检测样件

检测需求

检测钢板焊接构件在焊接部位的平面度，包括焊缝表面、纵向宽度、高低、焊脚尺寸等重要位置3D尺寸。客户需控制焊接件的整体平面度，使其在规定要求范围内。

原有解决方案

在传统的检测方法中，平面度的测量通常用规/尺等检具进行测量，检测效率较低，数据结果不够全面，通常只能检测焊件边缘。

原有方案不足

由于焊缝的影响，传统检具难以对单元板块的焊接进行全尺寸检测，导致某两块单元板块平面度未满足要求后整个大面积板块无法投入使用，造成浪费，影响后序生产。

三、新拓的检测方案

通过采用高精度蓝光工业级XTOM三维扫描仪，获取钢板焊接切割后截面的三维数据，用于检测被测实际平面的形状误差，通过工艺改进尽量控制在理想平面变动量。

扫描获取三维数据

钢板焊接截面三维数据

钢板焊接件STL数据

平面度误差检测内容
基于获取的三维模型对焊接构件平面度进行检测

1）与理想平面比较，检测平面度误差值

2）焊缝表面、纵向宽度、高低、焊脚尺寸偏差情况

3）关键部位的平面度误差值

四、检测方案价值

通过与原有检测技术检测的数据结果比较，新拓三维光学测量方案能够更好的评价钢板焊接件的平面度误差情况，可标注出具体偏差值和偏差位置，便于进行精确调整和改善工艺。

使用新拓三维XTOM蓝光三维扫描仪，可快捷扫描获取被测物三维数据模型，实现全尺寸检测，可作为产品设计、初样检测和抽样检测的检测工具，以色谱图直观显示偏差，并标示出偏差值，偏差位置，，为研发设计和生产质保提供了有效数据支持，在生产制造工作中具有良好的应用效果。