
在钣金制造中,严格的公差要求与复杂的几何形状,使高精度检测成为质量控制的关键环节。当产能或检测节拍限制了可检测零件的数量时,厚度、平面度以及成形、切割和冲孔特征中的微小偏差,往往难以及时发现,并可能在装配过程中不断叠加,最终引发公差累积问题。
一些细微的表面变形或隐蔽缺陷,例如材料翘曲、刀具磨损引起的尺寸漂移,或回弹效应带来的几何偏差。如果缺乏充分的检测覆盖,也极易被忽视。随着时间推移,这些变化会逐渐侵蚀产品质量,降低制造一致性,并显著增加问题溯源的难度。如果检测覆盖不足,钣金制造商将面临系统性误差在生产过程中持续放大的风险。
本文将深入分析钣金检测所面临的典型挑战,介绍为应对这些挑战而开发的自动化质量控制(AQC)解决方案,并探讨其在精度与生产效率方面所带来的显著提升。
为什么钣金检测始终是一项技术挑战
钣金检测的难点在于,必须同时满足亚毫米级测量精度、高测量速度以及对技术人员友好的操作体验。这种“精度—速度—易用性”的平衡长期以来难以实现,因为现有测量技术往往需要在三者之间做出取舍,从而限制了其在高产量制造环境中的应用效果。
精度、速度与易用性的三重博弈
传统三坐标测量机(CMM)具备极高的测量精度,但其点对点接触式测量方式效率较低,成为制约产能的瓶颈。相比之下,3D 扫描能够显著提升测量速度,但通用型扫描设备在钣金件上往往难以稳定实现高精度与高重复性。
此外,这两类技术都高度依赖操作人员的经验与技能。如果缺乏足够的专业能力,测量结果可能受到人为因素影响,导致数据可信度不足。
要在检测更多钣金零件的同时降低人为误差、提升整体效率,自动化检测无疑是必然选择。然而,将检测流程的所有环节实现自动化,并同时遵循 3D 扫描的最佳实践,本身同样充满挑战。
例如,在检测包含数百个特征(如修边线和曲面点)的钣金零件时,来自不同软件的检测方案在开发、迁移与适配过程中往往十分复杂;机器人扫描路径的规划既要保证完整覆盖,又要避免碰撞,对专业经验要求极高;同时,如何验证测量精度并确保流程的高度重复性,也是实现可靠结果的关键。
通过自动化 3D 扫描简化钣金检测流程
在上述背景下,继续依赖 CMM 似乎是一种更稳妥但低效的选择。然而,作为 3D 扫描技术的先行者,Creaform 选择正面应对这一复杂挑战。
其工程团队开发了一套能够在遵循 3D 扫描最佳实践的同时,实现质量控制全流程自动化的解决方案,涵盖自动迁移并适配检测方案(包括由其他软件生成的方案)、自动生成机器人扫描路径以确保完整覆盖,以及自动验证测量精度,保障流程的稳定性与可重复性。
AQC 中钣金插件如何实现更快、更准的检测
围绕钣金制造的实际需求,Creaform 构建了一套软硬件深度融合的完整解决方案。该方案已在实际应用中证明,能够为钣金零件提供更快速、更高精度且完全可重复的检测流程。
专为钣金打造的 3D 扫描硬件与软件
MetraSCAN-R BLACK+|Elite HD 是一款专为边缘多、修边复杂、边界特征密集的零件而设计的高端 3D 扫描仪,尤其适用于钣金部件。其配备 69 条激光线,每秒可获取 300 万个测量点,具备针对复杂钣金几何结构优化的视场范围。
与之配套的 Inspection 检测软件及钣金插件(Sheet Metal Add-On),内置专为钣金检测开发的先进算法。同时,软件通过密度指示功能(在离线仿真和实时扫描中均可使用),以红、黄、绿的颜色编码形式,直观反馈测量覆盖与质量状态,帮助用户快速验证测量可靠性。

软硬件的深度协同,使这一解决方案成为钣金制造商长期期待的完整检测体系。
测试结果验证解决方案的高精度性能
实际测试数据充分证明了 Creaform 方案的测量精度。Creaform 对 120 个钣金圆孔进行了扫描,并将测量结果与 CMM 获取的名义值进行对比,得到如下平均偏差:位置偏差为 10 微米,尺寸偏差(直径)为 22 微米。对应的标准偏差分别为位置 16 微米、尺寸 17 微米。
这一结果表明,目前市面上尚无其他 3D 扫描方案能够在钣金零件上实现如此高的测量精度。因此,MetraSCAN-R BLACK+|Elite HD 与钣金插件的组合,已成为在位置与尺寸测量方面可替代 CMM 的可靠解决方案。
从检测方案到机器人轨迹的全自动流程
Creaform 的解决方案并不止步于测量本身。检测方案现已可通过 CSV 文件自动导入,实现制造商数据管理系统与 Inspection 软件之间的无误差数据传递。这一功能对钣金零件尤为重要,因为此类零件往往包含大量检测点。

在此基础上,系统还能基于导入的检测方案自动生成机器人扫描轨迹,并同样借助密度指示功能,确保扫描覆盖完整、精度最优。该能力将 3D 扫描最佳实践内嵌于系统之中,使即便没有机器人编程经验的用户,也能在首次尝试时正确生成高质量扫描路径。
钣金制造商实现效率与精度的双提升
将钣金检测任务交由 MetraSCAN-R BLACK+|Elite HD 后,制造商能够在不牺牲精度的前提下显著提升生产效率。与 CMM 相比,该 3D 扫描方案在位置和尺寸测量上的偏差仅为 16–17 微米,代表了钣金检测领域目前可实现的最高水平之一。
同时,钣金插件中的密度指示功能以直观方式引导操作,显著降低人为错误,增强对测量结果的信心。

凭借 AQC 的持续演进,Creaform 使质量控制的生产效率远超传统 CMM。如今,从检测方案生成、机器人轨迹规划,到获取可靠、精准的测量数据,整个质量控制流程均可实现全自动化。其成果十分明确:更高的生产效率、更低的人为干预,以及更稳定的质量输出。
简而言之,借助 Creaform 专为钣金打造的检测解决方案,全自动化工作流程终于让高效率与高精度同时成为现实。
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