挑戰(zhàn):由于需要定期檢查數(shù)千英里老化的鐵軌，鐵路檢查人員的工作變得十分艱巨。畢竟每天檢查的軌道都是有限的。問題在于即使發(fā)現(xiàn)了比較明顯的缺陷，但對(duì)于微小的裂縫、金屬部件磨損以及尺寸和位置的松動(dòng)等問題也容易被忽視，在下一次既定檢查之前往往演變成更大的隱患。所以，鐵路檢查人員選擇了一種獨(dú)特的3D掃描儀來協(xié)助解決此類問題。
解決方案: Artec Leo, Artec Studio, Geomagic Control X
效果:使用Artec Leo3D掃描儀，鐵路檢查人員能夠在幾分鐘內(nèi)以數(shù)字形式捕獲和記錄整個(gè)鐵軌的部分，包括枕木和道碴。擁有亞毫米級(jí)精度的彩色3D掃描，即使是微小和不規(guī)則的表面缺陷都能被發(fā)現(xiàn)。在一段時(shí)間內(nèi)重復(fù)掃描可以跟蹤任何較大的結(jié)構(gòu)變化，如軌距分布。還可以記錄鐵路事故，生成的3D掃描可用于還原事件和損害分析。
為什么選擇Artec 3D? 從打開工具箱按下“開啟”鍵，不到一小時(shí)，鐵路檢查人員就可以在短短幾分鐘內(nèi)以亞毫米級(jí)的精度捕捉軌道、軌道車和其他部分。不需要線纜或額外的筆記本電腦。Leo比以往任何時(shí)候更輕而易舉地執(zhí)行深入的3D掃描檢查。
加州的仲夏夜，一列南太平洋列車沿著急轉(zhuǎn)彎蜿蜒前行時(shí)脫軌了，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)與七節(jié)箱柜從棧橋的一側(cè)墜落。
其中一個(gè)箱柜倒掛在薩克拉門托河中央，不斷泄漏出劇毒的水溶性殺蟲劑——威百畝。
危險(xiǎn)品處理專家用了六個(gè)小時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，又花了六個(gè)小時(shí)確定共計(jì)19000加侖的含硫殺蟲劑已經(jīng)涌入純凈的河水之中，殺死了無數(shù)的鮭魚、鱒魚和其他水生生物，以及藻類。
接下來幾小時(shí)、甚至幾天里，隨著泄漏的有毒綠色煙羽到達(dá)了南部的沙斯塔湖，沿河的數(shù)百名當(dāng)?shù)鼐用褚驀?yán)重的皮膚、眼睛和呼吸系統(tǒng)疾病被緊急送往醫(yī)院。
嚴(yán)重的影響是：除了直接的環(huán)境破壞以外，當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)在接下來的數(shù)月及數(shù)年內(nèi)遭受了數(shù)百萬美元的損失和無法估量的損害。
火車脫軌：世界性的威脅
每年，全球都會(huì)發(fā)生數(shù)以千計(jì)的火車出軌事故。雖然大多數(shù)事故沒有造成人員傷亡或生態(tài)破壞，但任何財(cái)產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施損壞以及服務(wù)中斷的影響，甚至在數(shù)十年后也能引起鐵路行業(yè)的共鳴。
絕大多數(shù)脫軌都是由軌道缺陷引發(fā)的，例如斷軌。其他原因可能有“軌距滑移”、軌道錯(cuò)位、道岔和車輪損壞等。在許多國家或地區(qū)，政府法規(guī)要求每季度甚至每月對(duì)鐵路線上的每一段軌道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。
僅在美國就有超過16萬英里的軌道，檢查鐵路是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
許多鐵路公司已經(jīng)部署了自動(dòng)化的高速超聲波檢測(cè)解決方案來檢測(cè)鋼軌斷裂和其他異常和缺陷。數(shù)千公里的軌道的定期檢查，證明了這些方案行之有效。
鐵路檢測(cè)從高速超聲波到親臨現(xiàn)場(chǎng)
當(dāng)發(fā)現(xiàn)有問題的路段時(shí)，可以派遣鐵路檢查員到該位置進(jìn)行近距離和深入的目測(cè)檢查。
但是，檢查人員在工作時(shí)間考察和詳細(xì)檢查軌道的數(shù)量是有限的。不僅如此，當(dāng)遇到表面缺陷時(shí)，也許不易于察覺，并且取決于在視覺上的明顯程度。
通常情況下，微小的裂縫、金屬部件磨損以及尺寸和位置的松動(dòng)可能會(huì)被忽視，在下一次既定檢查之前演變成更大的隱患。
鋼軌扣件組件的故障可能導(dǎo)致脫軌
此外，從檔案中發(fā)現(xiàn)，目測(cè)檢查可能具挑戰(zhàn)性，每位檢查人員都會(huì)主觀地決定是否應(yīng)該檢查某個(gè)部分鐵路或軌道部分。
不然就是從那一刻開始就失去了可量化的測(cè)量值，從而在安全檢查中遺漏了潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患。
鐵軌損壞的部分
3D掃描正式登場(chǎng)
出于這個(gè)原因，越來越多的鐵路檢查人員開始選擇專業(yè)的手持式3D掃描儀作為解決方案，以經(jīng)濟(jì)高效的方式及時(shí)填補(bǔ)了其中的空白。
許多的鐵路檢查人員認(rèn)為，要攜帶掃描儀，還要額外帶上筆記本電腦，以及電源組和線纜。讓這種方案顯得不那么便捷。
但是鐵路檢測(cè)人員在質(zhì)量控制專家這里獲得了啟發(fā)，他們發(fā)現(xiàn)Artec Leo是目測(cè)檢查的理想輔助工具。與超聲波軌道檢測(cè)系統(tǒng)一樣，Leo同樣是無損檢測(cè)（NDT）的解決方案。
Artec Leo: 與眾不同的3D掃描儀
與高速超聲波軌道檢測(cè)系統(tǒng)以及其他3D掃描儀不同的是，Leo作為100%無線便攜式掃描儀，配備獨(dú)立的電池和觸摸屏顯示器，并且具有亞毫米級(jí)的精度，讓您能夠在短短幾秒鐘內(nèi)捕獲任何可疑的軌道部分。
Artec大使GoMeasure3D在看到鐵路檢測(cè)專家的需求不斷增加后，決定對(duì)Leo進(jìn)行測(cè)試，看看這款無與倫比的3D掃描儀如何應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。
GoMeasure3D的3D掃描專家Art Pekun使用Artec Leo掃描一段鐵軌
與Artec Studio軟件協(xié)同工作，Leo能夠快速生成清晰、深入的檢查報(bào)告，從審核和合規(guī)性的角度來看，擁有更高的價(jià)值。
在Leo的觸摸屏顯示器上查看掃描的鐵路部分
來自Leo的掃描可以與參考CAD模型進(jìn)行比較，以檢查導(dǎo)軌或任何其他部件是否在允許的公差范圍內(nèi)。
直觀的視覺熱圖讓您一眼就能看到與參考模型的任何差異，甚至是亞毫米級(jí)的差異。使用Leo和Artec Studio，甚至可以通過軟件“掃描到CAD”功能來創(chuàng)建您自己的CAD參考模型集。
使用Leo進(jìn)行隨時(shí)間變化的監(jiān)測(cè)
通過使用Leo全面記錄特定部分軌道的表面幾何形狀，以及各種鐵路部件，鐵路檢查人員可以很輕松地做到像飛機(jī)制造商一直以來測(cè)試機(jī)翼和機(jī)身的長期結(jié)構(gòu)性能的檢測(cè)：隨時(shí)間變化的分析。
Artec Studio的表面距離映射比較了同一鐵軌相隔數(shù)月（寒冷的冬天清晨與炎熱的夏天）的兩次掃描結(jié)果。
這樣的分析不僅可以確定是否已經(jīng)超過了公差，或者即將超過公差，而且還可以幫助確定原因是否在于其他方面。
例如，如果軌道的軌距（寬度）在幾個(gè)月內(nèi)開始超過公差范圍，可能是由于底層軌道道碴的深度或排水不足所致。
Artec Studio 表面距離映射顯示軌道部分之間的變化
對(duì)于更高水平要求的掃描檢測(cè)能力和靈活性的用戶，Artec Studio軟件提供了與業(yè)界領(lǐng)先解決方案Geomagic Control X的無縫集成。
只需一次點(diǎn)擊，就會(huì)收到一份或多達(dá)幾十份的掃描綜合檢查報(bào)告，所有這些都是在幕后生成，并準(zhǔn)備好與您的同事、管理層、保險(xiǎn)公司等分享。
Control X將來自Leo的實(shí)際掃描數(shù)據(jù)與CAD參考模型進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)平面度、表面輪廓、CAD傾斜度和平行度等GD&T測(cè)量。
災(zāi)難來臨時(shí)：Leo如何還原鐵路事故
在鐵路沿線上任何地方發(fā)生脫軌或其他鐵路事故的意外情況，鐵路專家和調(diào)查人員都可以依靠Leo提供的幫助。事故現(xiàn)場(chǎng)的每一段斷裂的軌道、枕木或被壓碎的道碴都可以在幾分鐘內(nèi)被捕獲到。
當(dāng)使用Leo掃描這些物體時(shí)，包括失事的軌道車，所產(chǎn)生的3D模型可以被鐵路事故調(diào)查人員用來記錄和分析脫軌或撞擊點(diǎn)，以及擠壓變形，這些都將提供從頭到尾還原事故的每個(gè)階段所需的關(guān)鍵分析。
泰國火車脫軌，鐵軌、道碴和車箱嚴(yán)重受損
將Leo與其他3D掃描儀相結(jié)合
當(dāng)需要掃描各種尺寸的對(duì)象時(shí)，還有Artec Ray II和Artec Space Spider，這兩款3D掃描儀多年來一直用于檢查、取證和其他行業(yè)。
借助Ray II您可以捕捉距離130米內(nèi)的大型物體（如軌道車）甚至整個(gè)場(chǎng)景，并且達(dá)到精度工程水平。Space Spider擅長掃描微小物體，例如捕捉事故現(xiàn)場(chǎng)微小的金屬磨損痕跡、微小裂縫、亞毫米級(jí)斷裂等等。
Artec Studio軟件可以輕而易舉地將Leo、Ray II和Space Spider的掃描結(jié)果組合成一個(gè)或多個(gè)小型或大型斷面、鐵路或組件的高精度3D模型，或是完整的事故現(xiàn)場(chǎng)，包括任何損壞或完整的軌道車、周圍的景觀以及其中的一切。
在Artec Studio中，您可以運(yùn)行檢查報(bào)告，以及創(chuàng)建毫米級(jí)的架空?qǐng)D和軌道、組件、軌道車的橫截面等。
3D掃描用于內(nèi)部鐵路舊部件的逆向工程
鐵路公司可以進(jìn)一步利用Leo或其他Artec 3D掃描儀的投資回報(bào)率，用于舊零件和機(jī)器的逆向工程。這些零部件下線后的幾十年里，已有成千上萬停止了生產(chǎn)。
受到關(guān)注的逆向工程候選項(xiàng)目：舊電車的聯(lián)接組件
通常，當(dāng)關(guān)鍵的齒輪或閥門（更不用說變速箱等復(fù)雜組件）發(fā)生故障并且無法在市場(chǎng)上找到時(shí)，常見但成本高昂的建議是用新機(jī)器替代原有機(jī)器。
但是使用Leo或其他3D掃描儀，從CAD再到現(xiàn)實(shí)世界中，無論是通過CNC銑削、3D打印、鑄造還是其他媒介，根據(jù)掃描對(duì)象的大小，您可以在幾分鐘內(nèi)以數(shù)字方式捕獲這些相同的舊對(duì)象，然后重新創(chuàng)建它們。
總結(jié)
對(duì)于3D軌道檢測(cè)等多種項(xiàng)目，無論是Leo或是埃太科三維專業(yè)3D掃描儀系列中的其他設(shè)備，都可輕松為您及您的公司開辟廣闊的檢測(cè)和逆向工程等領(lǐng)域，并在未來發(fā)揮可能。
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