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在全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的大潮中，被譽(yù)為“終極能源”的氫能正迅速崛起，成為能源領(lǐng)域的“新寵”。作為一種清潔的零排放能源，氫能在交通、航空、工業(yè)等領(lǐng)域均展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而，氫的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，尤其是儲(chǔ)氫罐（或儲(chǔ)氫瓶）的安全性、可靠性和成本效益，一直是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

本期案例，我們將聚焦儲(chǔ)氫罐的檢測(cè)挑戰(zhàn)，通過分析光學(xué)掃描技術(shù)在氫能行業(yè)的成功實(shí)踐，見證技術(shù)創(chuàng)新如何助力儲(chǔ)氫罐制造“一舉三得”：即提質(zhì)、降本、增效，并推動(dòng)行業(yè)的智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

Part 1 行業(yè)檢測(cè)痛點(diǎn)

傳統(tǒng)的儲(chǔ)氫罐尺寸檢測(cè)方法通常依賴于接觸式測(cè)量工具，隨著氫能行業(yè)的快速發(fā)展，這些方法越來越多地暴露出以下問題：

◎ 對(duì)于曲面或復(fù)雜的幾何形狀，傳統(tǒng)工具難以獲取全面的數(shù)據(jù)；

◎ 單點(diǎn)測(cè)量耗時(shí)長(zhǎng)，無法滿足當(dāng)前的大批量生產(chǎn)需求；

◎ 人工測(cè)量主觀因素影響大，無法保證每次測(cè)量都達(dá)到相同的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

◎ 海量檢測(cè)數(shù)據(jù)的保存管理和處理分析成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)，后期追溯難。

Part 2 光學(xué)3D掃描儀解決方案

針對(duì)當(dāng)前的行業(yè)痛點(diǎn)，我們推出了以下兩種適用于不同場(chǎng)景和生產(chǎn)需求的激光3D掃描檢測(cè)方案：

| 智能手持激光3D掃描方案

該方案為儲(chǔ)氫罐提供了一種非接觸式、高效率、高精度的數(shù)字化檢測(cè)方法，可以滿足大多數(shù)制造企業(yè)的測(cè)量需求。

如圖中所用AtlaScan多模式多功能量測(cè)3D掃描儀，它能以高達(dá)400萬次測(cè)量/秒的速率快速獲取儲(chǔ)氫罐表面的全尺寸數(shù)據(jù)；手持掃描，靈活便攜，操作簡(jiǎn)單，測(cè)量結(jié)果基本不受人為影響，精度可達(dá)0.01mm。

掃描過程中數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，并以直觀可視化、數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)存儲(chǔ)和分析利用提供了極大便利。在集成的數(shù)據(jù)處理軟件中可以實(shí)現(xiàn)掃描數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)模型的自動(dòng)對(duì)比分析，幫助迅速識(shí)別儲(chǔ)氫罐尺寸的制造偏差。

| 智能自動(dòng)化激光3D掃描方案

若客戶儲(chǔ)氫罐批量檢測(cè)的需求比較大，希望在規(guī)?；a(chǎn)的過程中進(jìn)一步降本增效，則可以升級(jí)為基于激光掃描技術(shù)的智能自動(dòng)化檢測(cè)方案。

中觀自主研發(fā)有多套AutoMetric自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)方案，可以根據(jù)客戶的不同儲(chǔ)氫罐檢測(cè)需求去直接適配，同時(shí)支持靈活的定制化方案。這些方案均可以直接集成在生產(chǎn)線中，從掃描、檢測(cè)到輸出報(bào)告，系統(tǒng)完全自主化運(yùn)作，無需人工干預(yù)，大幅提升客戶生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化水平。

以上系統(tǒng)采用的跟蹤式測(cè)量技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的絕對(duì)測(cè)量，無需與三坐標(biāo)比對(duì)；先進(jìn)的多線藍(lán)色激光掃描技術(shù)，大幅面快速捕獲完整數(shù)據(jù)，精度與效率兼得。此外，自動(dòng)化檢測(cè)方案都具有出色的“柔性”，通過簡(jiǎn)單地切換程序，即可滿足不同零部件的測(cè)量需求，而不需要增加后續(xù)改造成本。

Part 3 客戶價(jià)值

兩種激光掃描方案不僅展現(xiàn)出卓越的適應(yīng)性和靈活性，能夠滿足各種類型和尺寸儲(chǔ)氫罐的檢測(cè)需求，還提供了從質(zhì)量控制到設(shè)計(jì)優(yōu)化的全方位價(jià)值。它們不僅能確保每一臺(tái)出廠儲(chǔ)氫罐均達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求，同時(shí)精準(zhǔn)詳盡的3D數(shù)據(jù)，也為儲(chǔ)氫罐的設(shè)計(jì)逆向工程提供了強(qiáng)有力的支持，能夠助力企業(yè)更快地響應(yīng)市場(chǎng)變化，創(chuàng)造持久的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

目前，這套方案已在氫能頭部企業(yè)中成功應(yīng)用并得到充分驗(yàn)證，方案成熟且穩(wěn)定。不但幫助企業(yè)顯著提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，同時(shí)加速了氫能行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，引領(lǐng)行業(yè)邁向更加智能化、高效化的未來。

Part 4 更多延伸應(yīng)用

光學(xué)掃描方案不但適用于儲(chǔ)氫罐瓶身的尺寸檢測(cè)，也適用于瓶閥座和塑料內(nèi)膽連接接頭、O型密封圈等其他零部件的精密測(cè)量。

今年6月開始正式實(shí)施的《GB/T 42612-2023 車用壓縮氫氣塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》中，已經(jīng)明確了“宜采用光學(xué)設(shè)備通過非接觸測(cè)量方法對(duì)連接接頭進(jìn)行尺寸檢查，測(cè)量精度應(yīng)不低于0.1 mm”的檢測(cè)要求，同時(shí)也規(guī)定這些都是出廠檢驗(yàn)中需要“逐只檢驗(yàn)”的項(xiàng)目?？梢灶A(yù)見，我們的光學(xué)掃描解決方案在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣泛。

在后續(xù)車載氫系統(tǒng)的集成過程中，須通過固定支架、緊固帶等措施對(duì)儲(chǔ)氫罐進(jìn)行固定安裝，防止在使用過程中氣罐松動(dòng)受損。這些關(guān)鍵安裝尺寸的檢測(cè)，依然可以運(yùn)用光學(xué)掃描方案。

如圖所示，HyperScan智能光學(xué)追蹤3D掃描系統(tǒng)應(yīng)用于異形固定支架的關(guān)鍵安裝尺寸檢測(cè)，展現(xiàn)了卓越的性能與可靠性。即使在車間震動(dòng)等復(fù)雜工況下，系統(tǒng)依然能提供高精度的動(dòng)態(tài)測(cè)量，并且無懼深黑/高亮，最高精度達(dá)0.025mm，輕松超越了客戶對(duì)精度的要求。

HyperScan掃描無需貼點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)采集快速，并支持檢測(cè)報(bào)告自動(dòng)化生成，極大地便利了后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與管理，滿足了客戶對(duì)于批量檢測(cè)的迫切需求。

結(jié)語

氫能源正加速駛?cè)氚l(fā)展快車道，作為產(chǎn)業(yè)鏈中至關(guān)重要的一環(huán)，氫的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，尤其是儲(chǔ)氫罐的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，無疑將成為引領(lǐng)行業(yè)前行的關(guān)鍵力量。光學(xué)掃描技術(shù)的創(chuàng)新引入，為儲(chǔ)氫罐制造企業(yè)架設(shè)了一座從精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集到智能化結(jié)果輸出的高效橋梁，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)流程的全面優(yōu)化，推動(dòng)了生產(chǎn)效率和成本效益的大幅提升。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用深入，聯(lián)合的創(chuàng)新之力必將為氫能的規(guī)?；瘧?yīng)用鋪平道路。讓我們共同期待，一個(gè)由清潔、高效能源驅(qū)動(dòng)的新時(shí)代的到來。

綜上，三維掃描儀在氫能汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：?

• 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析：?氫能汽車的設(shè)計(jì)同樣是一個(gè)多學(xué)科、?多領(lǐng)域的綜合創(chuàng)新過程，?它涉及到傳統(tǒng)的汽車工程知識(shí)，?以及氫能技術(shù)、?燃料電池系統(tǒng)、?儲(chǔ)氫技術(shù)等領(lǐng)域的最新進(jìn)展。?三維掃描儀可以對(duì)氫能汽車的各個(gè)部件進(jìn)行精確的三維掃描，?獲取其結(jié)構(gòu)關(guān)系、?尺寸等數(shù)據(jù)，?這些數(shù)據(jù)為后續(xù)的結(jié)構(gòu)分析、?尺寸設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)提供精準(zhǔn)的三維數(shù)據(jù)支持。?

• 儲(chǔ)氫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化：?氫能汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一是儲(chǔ)氫系統(tǒng)。?三維掃描儀可以精確獲取儲(chǔ)氫罐的形狀和尺寸數(shù)據(jù)，?幫助設(shè)計(jì)師及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修正設(shè)計(jì)誤差，?確保儲(chǔ)氫罐的精度和裝配質(zhì)量。?同時(shí)，?通過對(duì)儲(chǔ)氫罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，?可以提高儲(chǔ)氫密度和安全性。?

• 燃料電池系統(tǒng)分析：?燃料電池是氫能汽車的核心部件，?其性能直接影響汽車的整體性能。?三維掃描儀可以對(duì)燃料電池的關(guān)鍵部件進(jìn)行高精度掃描，?獲取三維數(shù)據(jù)，?這些數(shù)據(jù)有助于工程師對(duì)其結(jié)構(gòu)、?材料和性能進(jìn)行深入分析，?以優(yōu)化設(shè)計(jì)和提高性能。?

• 質(zhì)量檢測(cè)：?汽車制造商可以利用三維掃描技術(shù)對(duì)供應(yīng)商提供的零部件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，?確保零部件的質(zhì)量符合約定的要求。?這有助于從預(yù)防性質(zhì)量控制轉(zhuǎn)向主動(dòng)性質(zhì)量控制，?提高整個(gè)供應(yīng)鏈的質(zhì)量水平。?

• 復(fù)雜幾何形狀檢測(cè)：?在氫能汽車制造過程中，?對(duì)復(fù)雜幾何形狀的精確檢測(cè)是保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要環(huán)節(jié)。?三維掃描儀作為一種基于光學(xué)原理的測(cè)量技術(shù)，?通過激光或光學(xué)投影原理，?對(duì)物體進(jìn)行非接觸式掃描并生成三維模型，?為氫能汽車制造過程中的復(fù)雜幾何形狀檢測(cè)提供了有效手段。

• 提高生產(chǎn)效率和降低成本：?三維掃描檢測(cè)技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)獲取大量精確的數(shù)據(jù)，?提高生產(chǎn)效率。?自動(dòng)化測(cè)量和數(shù)據(jù)分析減少了人工操作環(huán)節(jié)，?降低了誤差率，?并且能夠提供高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)，?有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量。?同時(shí)，?三維掃描檢測(cè)技術(shù)還可以減少傳統(tǒng)測(cè)量方法所需的夾具和工裝，?降低制造成本。

三維掃描儀在氫能汽車領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和顯著的優(yōu)勢(shì)，?是氫能汽車研發(fā)和生產(chǎn)過程中不可或缺的重要工具。?隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，?三維掃描儀在氫能汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛和深入。?