挑戰:由于需要定期檢查數千英里老化的鐵軌，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。問題在于即使發現了比較明顯的缺陷，但對于微小的裂縫、金屬部件磨損以及尺寸和位置的松動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特的3D掃描儀來協助解決此類問題。

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以數字形式捕獲和記錄整個鐵軌的部分，包括枕木和道碴。擁有亞毫米級精度的彩色3D掃描，即使是微小和不規則的表面缺陷都能被發現。在一段時間內重復掃描可以跟蹤任何較大的結構變化，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，鐵路檢查人員就可以在短短幾分鐘內以亞毫米級的精度捕捉軌道、軌道車和其他部分。不需要線纜或額外的筆記本電腦。Leo比以往任何時候更輕而易舉地執行深入的3D掃描檢查。

加州的仲夏夜，一列南太平洋列車沿著急轉彎蜿蜒前行時脫軌了，一臺發動機與七節箱柜從棧橋的一側墜落。

其中一個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。

危險品處理專家用了六個小時到達現場，又花了六個小時確定共計19000加侖的含硫殺蟲劑已經涌入純凈的河水之中，殺死了無數的鮭魚、鱒魚和其他水生生物，以及藻類。

接下來幾小時、甚至幾天里，隨著泄漏的有毒綠色煙羽到達了南部的沙斯塔湖，沿河的數百名當地居民因嚴重的皮膚、眼睛和呼吸系統疾病被緊急送往醫院。

嚴重的影響是：除了直接的環境破壞以外，當地旅游業在接下來的數月及數年內遭受了數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，全球都會發生數以千計的火車出軌事故。雖然大多數事故沒有造成人員傷亡或生態破壞，但任何財產和基礎設施損壞以及服務中斷的影響，甚至在數十年后也能引起鐵路行業的共鳴。

絕大多數脫軌都是由軌道缺陷引發的，例如斷軌。其他原因可能有“軌距滑移”、軌道錯位、道岔和車輪損壞等。在許多國家或地區，政府法規要求每季度甚至每月對鐵路線上的每一段軌道進行現場檢查。

僅在美國就有超過16萬英里的軌道，檢查鐵路是一項艱巨的任務。

許多鐵路公司已經部署了自動化的高速超聲波檢測解決方案來檢測鋼軌斷裂和其他異常和缺陷。數千公里的軌道的定期檢查，證明了這些方案行之有效。

鐵路檢測從高速超聲波到親臨現場

當發現有問題的路段時，可以派遣鐵路檢查員到該位置進行近距離和深入的目測檢查。

但是，檢查人員在工作時間考察和詳細檢查軌道的數量是有限的。不僅如此，當遇到表面缺陷時，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可能會被忽視，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致脫軌

此外，從檔案中發現，目測檢查可能具挑戰性，每位檢查人員都會主觀地決定是否應該檢查某個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量值，從而在安全檢查中遺漏了潛在的風險隱患。

鐵軌損壞的部分

3D掃描正式登場

出于這個原因，越來越多的鐵路檢查人員開始選擇專業的手持式3D掃描儀作為解決方案，以經濟高效的方式及時填補了其中的空白。

許多的鐵路檢查人員認為，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。

但是鐵路檢測人員在質量控制專家這里獲得了啟發，他們發現Artec Leo是目測檢查的理想輔助工具。與超聲波軌道檢測系統一樣，Leo同樣是無損檢測（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系統以及其他3D掃描儀不同的是，Leo作為100%無線便攜式掃描儀，配備獨立的電池和觸摸屏顯示器，并且具有亞毫米級的精度，讓您能夠在短短幾秒鐘內捕獲任何可疑的軌道部分。

Artec大使GoMeasure3D在看到鐵路檢測專家的需求不斷增加后，決定對Leo進行測試，看看這款無與倫比的3D掃描儀如何應對挑戰。

GoMeasure3D的3D掃描專家Art Pekun使用Artec Leo掃描一段鐵軌

與Artec Studio軟件協同工作，Leo能夠快速生成清晰、深入的檢查報告，從審核和合規性的角度來看，擁有更高的價值。

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模型進行比較，以檢查導軌或任何其他部件是否在允許的公差范圍內。

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”功能來創建您自己的CAD參考模型集。

使用Leo進行隨時間變化的監測

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制造商一直以來測試機翼和機身的長期結構性能的檢測：隨時間變化的分析。

Artec Studio的表面距離映射比較了同一鐵軌相隔數月（寒冷的冬天清晨與炎熱的夏天）的兩次掃描結果。

這樣的分析不僅可以確定是否已經超過了公差，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）在幾個月內開始超過公差范圍，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

對于更高水平要求的掃描檢測能力和靈活性的用戶，Artec Studio軟件提供了與業界領先解決方案Geomagic Control X的無縫集成。

只需一次點擊，就會收到一份或多達幾十份的掃描綜合檢查報告，所有這些都是在幕后生成，并準備好與您的同事、管理層、保險公司等分享。

Control X將來自Leo的實際掃描數據與CAD參考模型進行比較，從而實現平面度、表面輪廓、CAD傾斜度和平行度等GD&T測量。

災難來臨時：Leo如何還原鐵路事故

在鐵路沿線上任何地方發生脫軌或其他鐵路事故的意外情況，鐵路專家和調查人員都可以依靠Leo提供的幫助。事故現場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被捕獲到。

當使用Leo掃描這些物體時，包括失事的軌道車，所產生的3D模型可以被鐵路事故調查人員用來記錄和分析脫軌或撞擊點，以及擠壓變形，這些都將提供從頭到尾還原事故的每個階段所需的關鍵分析。

泰國火車脫軌，鐵軌、道碴和車箱嚴重受損

將Leo與其他3D掃描儀相結合

當需要掃描各種尺寸的對象時，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。

借助Ray II您可以捕捉距離130米內的大型物體（如軌道車）甚至整個場景，并且達到精度工程水平。Space Spider擅長掃描微小物體，例如捕捉事故現場微小的金屬磨損痕跡、微小裂縫、亞毫米級斷裂等等。

Artec Studio軟件可以輕而易舉地將Leo、Ray II和Space Spider的掃描結果組合成一個或多個小型或大型斷面、鐵路或組件的高精度3D模型，或是完整的事故現場，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，您可以運行檢查報告，以及創建毫米級的架空圖和軌道、組件、軌道車的橫截面等。

3D掃描用于內部鐵路舊部件的逆向工程

鐵路公司可以進一步利用Leo或其他Artec 3D掃描儀的投資回報率，用于舊零件和機器的逆向工程。這些零部件下線后的幾十年里，已有成千上萬停止了生產。

受到關注的逆向工程候選項目：舊電車的聯接組件

通常，當關鍵的齒輪或閥門（更不用說變速箱等復雜組件）發生故障并且無法在市場上找到時，常見但成本高昂的建議是用新機器替代原有機器。

但是使用Leo或其他3D掃描儀，從CAD再到現實世界中，無論是通過CNC銑削、3D打印、鑄造還是其他媒介，根據掃描對象的大小，您可以在幾分鐘內以數字方式捕獲這些相同的舊對象，然后重新創建它們。

總結

對于3D軌道檢測等多種項目，無論是Leo或是埃太科三維專業3D掃描儀系列中的其他設備，都可輕松為您及您的公司開辟廣闊的檢測和逆向工程等領域，并在未來發揮可能。