利用三维扫描解决方案ZEISS T-SCAN hawk 2进行定制汽车改造
看看Pam是如何借助蔡司三维扫描解决方案、逆向工程和三维打印实现EV充电端口盖定制化。
Girl Gang Garage的核心理念是女性赋权。在以男性为主导的汽车行业中，Bogi Lateiner致力于为才华横溢的女性搭建一个网络平台。无论是寻求汽车行业和技工行业的入行机会，还是实现技艺提升，都能在Girl Gang Garage找到答案。该平台奉行的独特使命正在持续发展并实现，期望为下一代创造新机遇。
基于这一使命，Girl Gang Garage在美国亚利桑那州菲尼克斯发起了一项倡议，吸引了约150名女性参与其中，现场不仅可免费使用汽车工具，还有多种项目可参与，为女性职业选择提供新思路，提升女性职业信心。
改造点燃热爱
回顾过往，Girl Gang Garage的团队已经证明了其在汽车改造方面的能力。无论是Chevy Montage 57（2018）还是High Yellow 56（2019），改造过程都十分成功。图1和图2展示了车辆修复的最终结果。
▲图1：High Yellow 56（2019）
▲图2：Chevy Montage 57（2018）
Pam Waterman（PADT Inc.高级应用工程师）利用第一代ZEISS T-SCAN hawk系统，协助Girl Gang Garage采集多辆汽车的数字副本。例如，可以完全获取Volvo PV544车身的内外部数据。此外，团队还对Volvo S60的仪表板、天线和天线盖、门把手（盖和内部机构）以及EV充电端口盖进行了三维扫描。数据包含测量结果、形状和STL文件，可作为新组件的设计依据。
结合其他富有才华的女性工程师完成的逆向工程设计，Bogi和Pam利用三维打印技术打印出各种部件，包括新的天线盖、后置摄像头外壳、定制的引擎盖下支架和组件以及新充电端口盖原型。
下一挑战：使用新一代手持式三维激光扫描仪扫描复杂组件
该团队的任务是帮助Bogi规划改进Iron Maven车辆的EV充电端口盖（图3）。通过对由金属和注塑成型塑料制成的复杂组件的整个机构进行扫描（正面、背面、铰链、闩锁和通孔），获取新三维打印盖所需的所有尺寸信息。而挑战在于如何将深色和光泽表面与深口相结合。必须从多个角度采集数据以验证所有尺寸的正确性。
▲图3：Iron Maven汽车
▲图4：Iron Maven汽车的充电端口盖
▲图5：使用ZEISS T-SCAN hawk 2对充电端口盖进行三维扫描
▲图6：检测软件中的扫描数据
升级至ZEISS T-SCAN hawk 2的高级扫描功能
在过往两年里，Pam一直使用的是第一代ZEISS T-SCAN hawk。在近期项目中，他们尝试使用升级型号（ZEISS T-SCAN hawk 2）的高级功能。
令她欣喜的是，效果远超预期：”手持便携性、快速捕获速度以及深孔探测能力的结合完美应用于Girl Gang Garage车间。” Pam Waterman说到。
准备工作十分简单，仅需在工件上及其周围放置几个参考点即可。因此，在工作台和工件上分别应用6 mm和3 mm参考标记，可在后续操作中确保物体顶部和底部的良好转换。
扫描工件时，可使用远程工作流程加速整个扫描过程。借助于此，Pam可在工件周围自由移动，从各个角度收集数据。内置红色激光距离指示可确保始终保持最佳工作距离。使用ZEISS T-SCAN hawk 2单激光线探测深孔内部，即使在狭小的视角，也可获得工件信息。为了获得准确结果，使用合适喷粉喷涂难以扫描的表面并不少见。但高级应用工程师表示，T-SCAN hawk 2无需这一步骤即可实现扫描。
无需喷涂，系统即可对光泽和反光工件进行扫描。T-SCAN hawk 2可消除扫描过程中可能出现的所有不便。因此，团队在几分钟内即可完成数据收集。
充电端口盖的数据收集完成后，Girl Gang Garage团队在ZEISS Quality Suite检测软件中对数据进行处理。基于一体化解决方案的优势，可轻松进行数据评估。
处理具有多个尺寸的复杂工件时，需从不同角度和侧面对其进行扫描，以捕捉每个细节。如果目标为正确分析工件，则需首先转换扫描。无论是通过参考点对齐还是通过特征最佳拟合对齐，两种模式下顶部与底部之间的转换瞬息即可完成。此外，Pam表示，结合蔡司硬件和检测软件，“多边化处理过程的速度远超以往”。
三维扫描为三维打印提供数据
基于三维扫描收集的数据和软件中的信息包，团队能够创建一个新的且经过优化的充电端口盖原型，并符合原始工件的所有要求。基于旧端口盖扫描数据，通过三维打印完成以上过程。随后将制造完成的工件进行首次装配尝试。但因塑料工件存在翘曲，装配过程并不简单。
为进一步处理并优化三维打印，T-SCAN hawk 2不可或缺。该团队目前拥有一个全面的数据库，记录需返工和更改的工件信息，以实现工件精准配合。