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藍(lán)光測(cè)量技術(shù)在汽車檢測(cè)中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)
2020-08-30 20:46:38· 來(lái)源：汽車檢測(cè)與測(cè)試 作者：小凌
摘要關(guān)鍵詞：藍(lán)光測(cè)量門蓋總成效率隨著國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，各汽車廠設(shè)計(jì)水平、制造工藝、控制手段逐漸趨近并開(kāi)始與國(guó)際接軌，客戶對(duì)汽車的認(rèn)知及要求越來(lái)越
摘要
關(guān)鍵詞：藍(lán)光測(cè)量 門蓋總成 效率
隨著國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，各汽車廠設(shè)計(jì)水平、制造工藝、控制手段逐漸趨近并開(kāi)始與國(guó)際接軌，客戶對(duì)汽車的認(rèn)知及要求越來(lái)越高。這也給車身尺寸控制提出了更高的要求，藍(lán)光測(cè)量系統(tǒng)為代表的非接觸式光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)目前在國(guó)內(nèi)外也越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用到車身尺寸測(cè)量當(dāng)中。此文以本公司”南京汽車集團(tuán)有限公司”上線的藍(lán)光測(cè)量系統(tǒng)為例闡述此測(cè)量系統(tǒng)在車身覆蓋件測(cè)量中的應(yīng)用。
傳統(tǒng)接觸式測(cè)量技術(shù)
傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量技術(shù)在測(cè)量領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用多年，技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛，是當(dāng)今汽車行業(yè)車身及零部件測(cè)量的主流。其系統(tǒng)具有測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也具有測(cè)量速度慢、檢驗(yàn)頻次低、報(bào)警失效差、無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的SPC監(jiān)控，測(cè)量特征離散、分析手段單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)特征的掃描，環(huán)境要求高，配套設(shè)施及能耗投入大等缺點(diǎn)。
非接觸式光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)
隨著光電技術(shù)的發(fā)展，非接觸式光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)在精度、可靠性上有了大幅提高，已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在測(cè)量領(lǐng)域，并代表了當(dāng)今測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。藍(lán)光測(cè)量技術(shù)是一種光學(xué)測(cè)量技術(shù)的俗稱，與之對(duì)應(yīng)的是被稱作紅光測(cè)量技術(shù)的激光測(cè)量技術(shù)。藍(lán)光測(cè)量技術(shù)最早在汽車行業(yè)的應(yīng)用是產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，制作零件三維數(shù)據(jù)模型的逆向工程，隨后又在模具和零件的尺寸分析測(cè)量領(lǐng)略被廣泛應(yīng)用，在國(guó)外藍(lán)光測(cè)量技術(shù)已經(jīng)被普遍應(yīng)用于零件的分析測(cè)量。
藍(lán)光測(cè)量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)車身在線測(cè)量、外覆蓋及沖壓件常規(guī)測(cè)量、圓角/特征線等精細(xì)特征的分析測(cè)量等。與傳統(tǒng)接觸式測(cè)量技術(shù)相比，藍(lán)光測(cè)量系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量速度快、效率高、精度優(yōu)良，具備大范圍精細(xì)特征分析能力；系統(tǒng)柔性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)、節(jié)省測(cè)量支架等輔助設(shè)備投入；環(huán)境要求低、占地面積小，可應(yīng)用于復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境；維護(hù)成本低、后期持續(xù)性投入小。
藍(lán)光測(cè)量與機(jī)器人結(jié)合
通過(guò)深入對(duì)比非接觸式測(cè)量技術(shù)與傳統(tǒng)接觸式測(cè)量技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，考慮未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)、精益化生產(chǎn)、提高細(xì)節(jié)質(zhì)量、提升品牌競(jìng)爭(zhēng)力等因素，全面借鑒國(guó)內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)常規(guī)監(jiān)控要求以及連續(xù)的高頻次測(cè)量，南京汽車集團(tuán)有限公司質(zhì)保部測(cè)量室勇于探索，大膽的提出覆蓋四門兩蓋總成、沖壓?jiǎn)渭?ldquo;三工位藍(lán)光自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)”。
我們將藍(lán)光測(cè)量機(jī)與機(jī)器人結(jié)合，配合固定零件用的測(cè)量支架及自動(dòng)上料轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)器人編程，用高精度的機(jī)器人帶動(dòng)藍(lán)光測(cè)量機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)測(cè)量機(jī)在不同的位置，不同的角度進(jìn)行拍照測(cè)量，我們并且把所有車型的四門兩蓋整合到三個(gè)工位進(jìn)行測(cè)量，節(jié)省了測(cè)量支架的投入及更換測(cè)量支架的時(shí)間，通過(guò)編程操作人員只需點(diǎn)擊零件預(yù)約，就可以實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)上下料及零件的自動(dòng)測(cè)量功能，整個(gè)測(cè)量過(guò)程在20分鐘內(nèi)完成，比起三坐標(biāo)測(cè)量時(shí)間縮短了近3倍，大大提高了測(cè)量效率。
在“三工位”另一側(cè)我們預(yù)留了零件分析測(cè)量區(qū)域，它可以實(shí)現(xiàn)除常規(guī)外的一些沖壓?jiǎn)渭⒑附舆^(guò)程件、尺寸問(wèn)題車等分析測(cè)量任務(wù)。目前南京汽車集團(tuán)藍(lán)光自動(dòng)測(cè)量項(xiàng)目已經(jīng)取得了預(yù)期的效果，并成為四門兩蓋總成監(jiān)控的主要工具，同時(shí)監(jiān)控車身生產(chǎn)工藝過(guò)程的穩(wěn)定性，高效率的完成測(cè)量任務(wù)。
系統(tǒng)具體介紹如下
藍(lán)光測(cè)量系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，圖1中各標(biāo)號(hào)所示的部件如下：
① 為工業(yè)專業(yè)設(shè)計(jì)的光學(xué)測(cè)頭
② 測(cè)量支架及轉(zhuǎn)臺(tái)
③ 運(yùn)行狀態(tài)指示燈
④ 緊急停止開(kāi)關(guān)
⑤ 安全探知裝置及護(hù)欄
⑥ TCO 溫度補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)塊
⑦ 低負(fù)載型工業(yè)機(jī)器人
⑧ 機(jī)器人支架
圖片一
圖片二
藍(lán)光技術(shù)原理
Cognitens WLS400 光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)采用最新藍(lán)光技術(shù)，利用結(jié)構(gòu)光、非接觸三角法測(cè)量原理，通過(guò)光源將一定模式的結(jié)構(gòu)光投射到物體的表面，在表面形成由被測(cè)物體表面形狀所調(diào)制的光學(xué)三維圖像，該三維圖像通過(guò)三組相機(jī)拍攝獲得物體二維的畸變圖像。根據(jù)結(jié)構(gòu)光的3D 信息，利用三維重構(gòu)技術(shù)經(jīng)過(guò)在計(jì)算機(jī)計(jì)算處理（Coreview Measurement 軟件）得到物體表面的三維坐標(biāo)信息。
簡(jiǎn)單的說(shuō)Cognitens WLS400 傳感器在工件表面上投影一個(gè)不規(guī)則圖案，三個(gè)相機(jī)同時(shí)捕獲得該區(qū)域圖像，并通過(guò)特有的算法重構(gòu)出3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)，結(jié)合傳感器技術(shù)和CoreView軟件系統(tǒng)可以生成標(biāo)準(zhǔn)的三維檢測(cè)報(bào)告。
藍(lán)光測(cè)量系統(tǒng)主要功能 ：測(cè)量速度快、測(cè)量效率高、精度優(yōu)良、重復(fù)再現(xiàn)性好、系統(tǒng)柔性高、節(jié)省測(cè)量支架、環(huán)境要求低、報(bào)告可讀性強(qiáng)。
藍(lán)光測(cè)量系統(tǒng)主要用途 ：用于實(shí)現(xiàn)四門兩蓋總成零件的非接觸式尺寸檢測(cè)（包括常規(guī)測(cè)量和分析測(cè)量）和沖壓?jiǎn)渭皟?nèi)外飾零件的分析測(cè)量，通過(guò)對(duì)零件質(zhì)量及裝配關(guān)系的測(cè)量分析提高生產(chǎn)能力，同時(shí)監(jiān)控車身生產(chǎn)工藝過(guò)程的穩(wěn)定性，高效率的完成測(cè)量任務(wù)。
藍(lán)光測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用
1、高效的測(cè)量效率：
藍(lán)光測(cè)量技術(shù)的高效性，大大提高了測(cè)量效率。對(duì)于一個(gè)門總成零件的測(cè)量，藍(lán)光測(cè)量機(jī)能在20分鐘左右完成整個(gè)門總成的測(cè)量工作，而且藍(lán)光測(cè)量軟件可以輸出多種數(shù)據(jù)格式，通過(guò)與我們公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件相結(jié)合，其數(shù)據(jù)報(bào)告閱讀更加清晰，分析問(wèn)題更加方便！藍(lán)光數(shù)據(jù)輸出的14臺(tái)數(shù)據(jù)地毯圖如圖4所示。
圖片三（藍(lán)光測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用）
圖片四（藍(lán)光數(shù)據(jù)輸出）
2、寬松的測(cè)量環(huán)境：
藍(lán)光測(cè)量設(shè)備能在車間現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中應(yīng)用，對(duì)周邊環(huán)境的溫度、濕度無(wú)特殊要求，除了需要避開(kāi)日光、電弧光等強(qiáng)光源的干擾，對(duì)溫度、濕度均可通過(guò)實(shí)時(shí)探測(cè)和軟件補(bǔ)償解決，出于防震要求，藍(lán)光測(cè)量與三坐標(biāo)一樣需要考慮建立點(diǎn)的地基震動(dòng)的影響，防止在拍照時(shí)震動(dòng)影響照片的質(zhì)量，但是藍(lán)光測(cè)量設(shè)備占地面積非常小，與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)比較，地基建造的投資費(fèi)用也大大降低。
3、簡(jiǎn)單易懂的測(cè)量報(bào)告：
導(dǎo)出的色差圖顯示實(shí)際測(cè)量結(jié)果與CAD 數(shù)模理論值的偏差，偏差結(jié)果一目了然。
同時(shí)藍(lán)光測(cè)量技術(shù)還有很多值得我們探索和實(shí)踐的功能：如海量歷史數(shù)據(jù)的備份與電腦存儲(chǔ)兼容性、對(duì)于高反光零件如何完全避免噴粉、雙機(jī)器人系統(tǒng)配備測(cè)量頭用于白車身總成的測(cè)量、機(jī)器人與測(cè)量系統(tǒng)的融合、實(shí)現(xiàn)車身測(cè)量的虛擬裝配等，歡迎各位量友來(lái)電來(lái)函指正探討！
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