在汽車制造、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域，高反光工件的三維掃描因表面鏡面反射特性面臨諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)噴粉輔助掃描方式存在損傷工件、污染環(huán)境等弊端。激光相位偏移技術(shù)的應(yīng)用，為高反光工件三維掃描提供了無(wú)噴粉解決方案，在工業(yè)實(shí)踐中展現(xiàn)出顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

高反光工件傳統(tǒng)掃描方式的局限

高反光工件表面光滑，激光照射后易產(chǎn)生鏡面反射，導(dǎo)致掃描設(shè)備接收端無(wú)法獲取有效散射光，出現(xiàn)測(cè)量盲區(qū)與數(shù)據(jù)缺失。傳統(tǒng)通過(guò)噴粉增加表面漫反射的方法，雖能改善掃描效果，但噴粉殘留會(huì)影響工件后續(xù)加工工序，如精密部件噴粉后可能因粉末堵塞細(xì)小孔洞或影響涂層附著；對(duì)于表面精度要求極高的工件，噴粉顆粒刮擦還會(huì)破壞其光潔度。此外，噴粉過(guò)程需額外的設(shè)備與人力投入，增加生產(chǎn)成本與時(shí)間成本，難以滿足現(xiàn)代工業(yè)高效、精準(zhǔn)、無(wú)損檢測(cè)的需求。

激光相位偏移技術(shù)的原理

激光相位偏移技術(shù)基于相位測(cè)量偏折術(shù)（PMD），通過(guò)顯示屏投射編碼條紋至高反光工件表面，經(jīng)鏡面反射后由相機(jī)捕獲變形條紋。依據(jù)反射定律，工件表面高度變化會(huì)使反射光產(chǎn)生相位偏移，建立相位偏移量與表面斜率的數(shù)學(xué)關(guān)系，從而解算出工件三維形貌。具體而言，當(dāng)波長(zhǎng)為 λ 的條紋以入射角 θ 投射到工件，表面高度變化 Δh 會(huì)導(dǎo)致反射光相位偏移 Δφ，滿足 Δφ = (4π/λ)?Δh?sinθ 。該技術(shù)突破傳統(tǒng)激光掃描對(duì)漫反射表面的依賴，可直接從鏡面反射光中提取有效信息，但在復(fù)雜曲率工件表面仍需克服相位纏繞與邊界模糊問(wèn)題。

激光相位偏移技術(shù)的優(yōu)化與實(shí)踐應(yīng)用

多技術(shù)融合優(yōu)化

為提升測(cè)量精度與可靠性，激光相位偏移技術(shù)融合偏振調(diào)制與動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)光編碼。偏振調(diào)制利用高反光工件鏡面反射光與漫反射光偏振態(tài)差異，通過(guò)偏振分光棱鏡和偏振相機(jī)分離有效信號(hào)，抑制干擾；動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)光編碼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，配合高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）圖像融合技術(shù)，保留高反光區(qū)域條紋信息，確保相位解算準(zhǔn)確性。

工業(yè)實(shí)踐成果

在汽車輪轂高反光曲面掃描中，應(yīng)用該無(wú)噴粉解決方案，實(shí)現(xiàn) 0.02mm 的測(cè)量精度，相比傳統(tǒng)噴粉掃描效率提升 3 倍；在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片檢測(cè)中，避免了噴粉對(duì)葉片的損傷，完整獲取葉片復(fù)雜曲面數(shù)據(jù)，點(diǎn)云完整性達(dá) 97% 以上，有效滿足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)高反光工件高精度、高效率、無(wú)損檢測(cè)的要求。

新啟航半導(dǎo)體三維掃描測(cè)量產(chǎn)品介紹

在三維掃描測(cè)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(dòng)，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(dòng)化 3D 測(cè)量技術(shù)產(chǎn)品的全鏈條服務(wù)，同時(shí)提供涵蓋 3D 掃描、逆向工程、質(zhì)量控制等在內(nèi)的多元?jiǎng)?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(gè)領(lǐng)域，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

新啟航三維測(cè)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(jí)精準(zhǔn)把控：測(cè)量精度高達(dá) ±0.020mm，可滿足精密機(jī)械零件等對(duì)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(wú)需噴粉處理，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)閃光、反光表面的精準(zhǔn)掃描，避免傳統(tǒng)工藝對(duì)工件表面的損傷，適用于金屬、鏡面等特殊材質(zhì)的檢測(cè)與建模。

3，自動(dòng)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(wú)需人工翻轉(zhuǎn)樣品，即可實(shí)現(xiàn) 360° 無(wú)死角空間掃描，復(fù)雜幾何形狀的工件也能輕松應(yīng)對(duì)，確保數(shù)據(jù)采集完整、精準(zhǔn)。

4，超高速測(cè)量體驗(yàn)：配備 14 線藍(lán)色激光，以 80 萬(wàn)次 / 秒的超高測(cè)量速度，將 3D 掃描時(shí)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(cè)場(chǎng)景。

智能質(zhì)檢無(wú)縫銜接：搭載豐富智能軟件，支持一鍵導(dǎo)入 CAD 數(shù)模，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)對(duì)比與 OK/NG 判斷，無(wú)縫對(duì)接生產(chǎn)線批量自動(dòng)化測(cè)量流程，顯著降低人工成本與誤差，加速企業(yè)智能化升級(jí)。

無(wú)論是航空航天零部件的無(wú)損檢測(cè)，還是汽車模具的逆向工程設(shè)計(jì)，新啟航三維測(cè)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(dòng)智能制造發(fā)展的理想之選。

審核編輯 黃宇