船舶、轨道交通、航空航天等高端装备制造业，是推动工业转型升级的重要引擎，也是实现制造强国、科技强国、质量强国等强国目标的有力支撑。

本期案例我们将聚焦于见惯了“大场面”的HyperScan——智能光学追踪三维扫描系统，看它如何横跨“海陆空”不同制造行业，游刃有余满足多元化的应用需求。

1、游艇玻璃3D逆向设计——乘风破浪

游艇是高端奢华旅游的一大新兴产业，为了满足人们追求生活品质和旅游升级的需求，如何通过玻璃这一透明屏障将海洋的广阔美景引入艇内，游艇的设计师们已经探索了几十年。随着玻璃在游艇上的使用面积越来越大，复杂的曲线型玻璃取代平面玻璃……对外观美学的不懈追求，以及对强度和安全性的重视，都对游艇玻璃的制造提出了更高的要求。

客户的大型双体豪华游艇已进入建造收尾阶段，最后卡在全景双曲弯钢玻璃的制作安装上。由于船体结构材料和生产工艺原因，实际完成的游艇和设计图纸存在一定差异，因此，游艇上、中、下三层结构上的每一块玻璃都需要根据实际尺寸“量身定制”。

| 游艇沙龙区窗框3D扫描数据

中观提供了HyperScan智能光学追踪3D扫描方案，可以通过非接触方式实现游艇窗框实时高精度的3D建模。HyperScan采用动态跟踪技术，游艇表面无需贴点，扫描快速，针对大型船体窗框的复杂曲面形状，可轻松获取全尺寸的三维数据。

| 游艇舷窗3D扫描数据

HyperScan对于工件和场景拥有极强的适应性，船上船下、舱内舱外，都可以实现灵活的跟踪扫描，即使是隐蔽性强的区域，还可以灵活切换为贴点扫描模式。

基于实际窗框的3D扫描数据，进行逆向设计即可制作出与船体完美贴合的双曲弯钢玻璃，最大程度上确保了游艇玻璃窗的美观、实用与安全性能。

客户评价

“借助HyperScan的强大性能，大大缩短了游艇玻璃窗的设计流程，同时精准直观的3D数据也为我们与国外双曲弯钢玻璃制造商的对接提供了更为便利的沟通，大大提高了生产效率，高效高质量确保了双体豪华游艇的顺利交付。”

2、高铁车头曲面检测——一往无前

奔驰在神州大地上的高铁，每一款车型都有自己的专属“头型”，而每一款“头型”必定经过了千挑万选、千锤百炼。因为车头不仅关乎“脸面”，更加关乎空气动力学性能，决定着列车在高速疾驰状态下的安全平稳运行。作为高速动车组的关键核心技术之一，车头的设计制造极富挑战性。

客户从事高铁车头的整体组装制造，因车头部件尺寸较大（3.5~4.5m不等），整体结构复杂，客户希望通过3D激光扫描解决以下测量难点：在无需搬运和侧翻的条件下采集工件的全尺寸数据，扫描节拍要求≤1小时，最终基于扫描数据检测工件的位置度、平面度、曲面轮廓度以及整体偏差数值等。

中观为客户推荐的HyperScan方案，可在车间现场随时随地开展测量工作，手持扫描、角度灵活，无需移动车头部件，能以高达290万次测量/秒的扫描速率快速获取完整车头的三维数据，导入检测软件与标准数模对比，可出具彩色偏差图及关键尺寸检测报告。整个过程高效流畅，扫描用时仅45min，检测报告用时35min，相较客户之前的检测方式大大提升了工作效率。

HyperScan所有激光线全部采用蓝色激光，对于车头表面的各种颜色与材质均能完美适应，即使是高亮、反光也能保证扫描效果的超高精细度，为车头的整体组装制造提供了精准可靠的数据支持。

客户评价

“相比于传统的手工测量方式，HyperScan扫描方案最大程度上帮助我们解决了对于车头复杂曲面以及轮廓度的检测难题，同时效率大幅提升。精确的3D数据对于车头空气动力学性能的计算验证至关重要，也为生产工艺的优化提供了可靠参考，最终是为高铁的安全运行起到保驾护航的作用。”

3、飞机清洗路径规划——高飞远翔

在飞机的维护保养工作中，通常每隔几年就需要将表面的油漆层剥离再重新涂漆，以检查并修复蒙皮基板的损伤。激光清洗技术作为一种新兴的“黑科技”，以无接触、无损伤、无污染、无耗材、经济高效等显著优势，正在逐步取代传统的机械/化学除漆工艺，并且易于实现自动化生产。利用激光自动清洗技术脱除飞机蒙皮已被认为是最有前途的应用之一。

客户有一架长约8m的教练机，在对机身重新喷漆保养前，要利用激光自动清洗技术将旧漆完全除去。如何规划飞机蒙皮的自动清洗路径实现油漆精准去除？这需要先获取机身外形的3D数据。由于后续会有大量飞机蒙皮激光清洗的业务，客户尤其注重数据获取的速度和操作便捷性。

中观给出了HyperScan激光3D扫描对接激光自动清洗的方案。由于现场空间比较狭窄，为了尽可能采集完整机身的高精度3D数据，我们使用跟踪器先采集少量标志点再进行动态跟踪扫描，不到半小时即完成了整体数据采集工作。

HyperScan凭借灵活多样的工作模式“见招拆招”，即使是复杂工况下，扫描数据呈现依然细腻逼真，可以直接对接后续的清洗数控系统，精准、高效实现自动清洗路径规划。

客户评价

“激光3D扫描与激光自动清洗技术结合堪称‘完美搭档’，不但达到了理想的清洗效果，还提升了加工生产的精细化程度。HyperScan的扫描速率和精度完全满足要求，在现场使用的便捷性和灵活性也超越了我们的期待，在以后的业务中，我们会对这一套‘激光组合方案’进行推广应用，实现高效率、高精度与绿色环保‘一举三得’。”

结语

HyperScan以独特的智能光学追踪技术，为我们实力展现了：上得场、扫得快、扫得全！为各行各业的三维数字化需求提供了创新方案，解决了产品设计、制造、维修等全生命周期内测不了、测不准、测不全、测不快的难点。

伴随中国由世界大国向世界强国的发展之路，HyperScan也将持续聚焦高端装备制造业，以自身的创新迭代和智能自动化升级方案，为其注入加速领跑的数字新动能。