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| 沈陽第一機(jī)床廠激光盯梢儀在轎車制作業(yè)在線檢測中的運用 | | 發(fā)布者：admin 日期：2014/1/4 點擊：848 | | | 沈陽第一機(jī)床廠激光盯梢儀在轎車制作業(yè)在線檢測中的運用
沈陽第一機(jī)床廠激光盯梢儀作為一種高精度便攜式的三坐標(biāo)丈量設(shè)備，在國際轎車制作業(yè)運用并不是一個新鮮事物。在歐洲，秀美雪鐵龍轎車公司和雷諾轎車公司現(xiàn)已許多選用了美國主動精細(xì)工程公司Automated Precision Inc.，縮寫API出產(chǎn)的TrackerIIPlus激光盯梢儀替代關(guān)節(jié)臂等其他現(xiàn)場丈量設(shè)備。在中國，上海通用也現(xiàn)已選用兩臺美國API公司的TrackerIIPlus激光盯梢儀用于出產(chǎn)現(xiàn)場工裝檢測以及白車身和沖壓件丈量。今日的盯梢儀早已突破了前期盯梢儀外型粗笨、校準(zhǔn)再三、操作雜亂、受環(huán)境影響大等局限性，成為了現(xiàn)代轎車制作業(yè)中用處廣泛的一種丈量儀器。由美國API公司制作的TrackerIIPlus激光盯梢儀的盯梢頭分量僅有8.3kg，連接上配套的簡練三腳架后總分量也不跨越20kg，能夠在出產(chǎn)線上方便地設(shè)備。
沈陽第一機(jī)床廠激光盯梢儀的一個典型運用是用于焊裝車間工裝夾具的裝調(diào)。車身焊裝是整個轎車制作中最重要的環(huán)節(jié)之一，焊裝質(zhì)量的好壞不光關(guān)乎后續(xù)總裝能否正常進(jìn)行，對轎車來說更有能夠影響到整個車身的強(qiáng)度和安全性。而焊裝質(zhì)量又直接取決于焊裝夾具的定位精度。在曾經(jīng)，轎車出產(chǎn)線上工裝夾具的初步設(shè)備定位，一般是先制作一部樣車，樣車精度經(jīng)過固定式三坐標(biāo)丈量機(jī)來確保，然后將樣車放置在工位上，調(diào)整夾頭方位使各個作業(yè)面和樣車貼合好，實習(xí)上這部樣車起到了丈量中傳遞樣棒的作用。經(jīng)過樣車調(diào)度好各個夾頭方位后，再用關(guān)節(jié)臂這類精度等級相對較低的現(xiàn)場丈量設(shè)備進(jìn)行復(fù)測查驗。
關(guān)節(jié)臂由于丈量方案很小，不能夠在一個丈量站位中丈量到車身原始定位基準(zhǔn)一孔一槽三個定位面，所以初步的坐標(biāo)系一般需求經(jīng)過一到兩次移站來樹立，這樣關(guān)節(jié)臂所建的基準(zhǔn)坐標(biāo)系中一定包含移站過錯，這直接約束了復(fù)測的精度等級，無法確保大方案內(nèi)的相對方位精度。別的，眾所周知，關(guān)節(jié)臂由于其原理上的局限性，實習(xí)運用壽數(shù)是恰當(dāng)短的，經(jīng)過一段時刻的運用，乃至是設(shè)備放置后，關(guān)節(jié)部位軸承的磨損以及臂身的變形都會致使精度嚴(yán)厲下降，并且這種精度下降是不行補(bǔ)償?shù)�。由于上述緣由，焊裝沈陽第一機(jī)床廠夾具的定位精度實質(zhì)上極大地依托于樣車精度，但樣車作為樣棒運用最喪身的缺陷是簡略變形，樣車本身僅僅一個精度等級較高的白車身，是一個殼體零件，盡管經(jīng)過固定式三坐標(biāo)丈量機(jī)檢測合格，可是在裝運到現(xiàn)場以及后續(xù)裝調(diào)進(jìn)程中由于溫度改動、外力作用等要素發(fā)作變形都是不行猜測的，這有些過錯將直接成為焊裝夾具的定位過錯。若是選用激光盯梢儀，首要在較大丈量方案內(nèi)不需求移站，能確保較高精度的基準(zhǔn)坐標(biāo)系5m內(nèi)精度為±0.025mm。有了這個準(zhǔn)確的基準(zhǔn)坐標(biāo)系，導(dǎo)入數(shù)學(xué)模型后能夠直接用車身數(shù)模為比對基準(zhǔn)來調(diào)整夾具定位面。由于夾具定位面的理論數(shù)模和車身上定位面的理論數(shù)模是重合的，所以無須為夾具丈量專門創(chuàng)立數(shù)模。樹立基準(zhǔn)坐標(biāo)系往后，將靶球放在需求調(diào)度的夾具定位面定位銷上，軟件核算出靶球中間坐標(biāo)到定位面定位銷數(shù)模的投影間隔，根據(jù)靶球半徑作補(bǔ)償核算得到3D過錯的方向和數(shù)值，實時顯如今核算機(jī)屏幕上，查詢并調(diào)度這個過錯到公役方案內(nèi)。選用這種丈量技術(shù)后，不再依托樣車精度，減少了過錯傳遞的中間環(huán)節(jié)，一起節(jié)省了制作和丈量樣車的沈陽第一機(jī)床廠本錢。優(yōu)勢是理解清楚的。關(guān)節(jié)臂盡管從丈量方法和軟件上也能實施上述技術(shù)，可是丈量方案和精度都無法抵達(dá)技術(shù)的需求。激光盯梢儀本身以其自帶的激光干與儀作為長度規(guī)范，以光柵碼盤作為視點規(guī)范，經(jīng)過本身的一系列校準(zhǔn)程序，能夠在整個商品壽數(shù)周期中一貫堅持高精度的作業(yè)狀況。一般，在固定作業(yè)場所運用和寄存的API激光盯梢儀，一般做自校準(zhǔn)的周期可長達(dá)數(shù)月。而激光盯梢儀自校準(zhǔn)所花費的時刻則不跨越十分鐘。
API公司不僅是激光盯梢儀在全球方案內(nèi)的初步發(fā)明人，并且不斷推出許多新的拓展技術(shù)。傳統(tǒng)的激光盯梢丈量技術(shù)在轎車作業(yè)遇到的最大應(yīng)戰(zhàn)是光線阻斷的疑問，而如今這一難題有了兩套卓有成效的解決方案，一是一定測距技術(shù)(absolute distance measurement，縮寫ADM)，一是智能測頭技術(shù)(Itelliprobe)。
傳統(tǒng)的激光盯梢儀由于選用激光干與的原理丈量靶球到盯梢頭的間隔，需求激光頭和靶球之間的光線一貫不能被阻斷，在丈量轎車工裝夾具時這點一般是很難確保的。API的一定測距(ADM)技術(shù)容許盯梢進(jìn)程連續(xù)光，乃至能夠直接把靶球放到方針方位，然后再將盯梢頭指向靶球進(jìn)行丈量，這是一種根據(jù)紅外光脈沖反射拍頻計數(shù)的一定測距技術(shù)，其10m內(nèi)精度能夠高達(dá)0.02mm。這項技術(shù)在在線檢測轎車夾具重復(fù)定位精度方面作用非常好。一般咱們把光學(xué)靶設(shè)備在活動的夾頭上，每次夾頭抵達(dá)作業(yè)方位后，軟件驅(qū)動盯梢頭指向光學(xué)靶的理論方位，實習(xí)每次夾頭地址的方位都將違背理論方位，盯梢頭將在理論方位周圍以螺旋線軌道運動查找光學(xué)靶，斷定方針后再用一定測距技術(shù)測出光學(xué)靶到盯梢頭的間隔，然后核算出此刻夾頭地址的實習(xí)方位。在軟件的協(xié)作下激光盯梢儀能夠在極短時刻一般只需幾秒鐘就丈量出多個夾頭的重復(fù)定位精度，且精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于根據(jù)數(shù)碼相機(jī)的交匯照相丈量技術(shù)。
別的，API的TrackerIIPlus還支撐一種智能測頭技術(shù)，智能測頭是一種特別的光學(xué)靶。底部裝有長度可達(dá)幾百毫米的測桿，光靶設(shè)置在測頭的頂端。智能測頭內(nèi)部集成的傳感器，能夠感知智能測頭相對于激光光線的姿勢角改動。經(jīng)過頂端光學(xué)靶的坐標(biāo)值和姿勢角核算出底部測桿頂級的坐標(biāo)值，這樣就能夠用測桿頂級去丈量激光照耀不到的工件不好以及較深的孔和槽。
激光盯梢儀像一切的三坐標(biāo)丈量設(shè)備相同，供給了豐富的建坐標(biāo)方法，除了傳統(tǒng)的三點建坐標(biāo)、點線面建坐標(biāo)、多點擬合坐標(biāo)系等方法以外，還供給了一種一起的雜亂擬合建坐標(biāo)方法，這種建坐標(biāo)方法容許運用工件上的縱情曲面、平面、定位孔、定位點組合起來作為建坐標(biāo)的基準(zhǔn)，擬合核算出工件坐標(biāo)系。
首要在導(dǎo)入的工件數(shù)學(xué)模型上挑選恰當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)面上的表面點對應(yīng)工裝上的定位面和基準(zhǔn)孔中間對應(yīng)工裝上的定位銷，然后順次丈量工件上的這些基準(zhǔn)元素方位，得到擬合核算的作用。若是定位基準(zhǔn)歸于過定位，經(jīng)過剖析作用數(shù)據(jù)，能夠曉得基準(zhǔn)之間存在哪些抵觸，然后再挑選是不是大概丟掉某些能夠存在疑問的基準(zhǔn)經(jīng)過丟掉某些擬合核算約束條件來完畢，這種雜亂擬合建坐標(biāo)的功用使得激光盯梢儀能夠替代各種機(jī)械工裝檢具來檢測白車身和沖壓件。具體方法是，首要固定好零件，挑選工裝檢具檢測時的定位元素包含定位面和定位銷作為建坐標(biāo)的參看基準(zhǔn)，這樣擬合得到的工件坐標(biāo)系，就準(zhǔn)確再現(xiàn)了機(jī)械檢具檢測時運用的工件坐標(biāo)系，此刻丈量出的工件過錯和機(jī)械檢具檢測出的過錯數(shù)據(jù)一起，能準(zhǔn)確反映工件的實習(xí)狀況。這就是所謂的“電子工裝”技術(shù)。白車身、焊裝夾具、檢具的檢測需求遵循的準(zhǔn)則就是，建坐標(biāo)的基準(zhǔn)和實習(xí)工件的設(shè)備定位基準(zhǔn)或許作業(yè)基準(zhǔn)堅持一起，這樣才調(diào)最大極限的減小丈量坐標(biāo)系帶來的過錯。選用這種根據(jù)數(shù)學(xué)模型的“電子工裝”技術(shù)，在節(jié)省下制作機(jī)械工裝的高額本錢的一起也省去了對這些機(jī)械工裝進(jìn)行檢測和保護(hù)的人力資源，能夠大大提高出產(chǎn)功率。
此外，激光盯梢儀也能夠用于轎車外形方案。由藝術(shù)家在木模上雕琢方案的新車型，需求準(zhǔn)確的成為核算機(jī)中的數(shù)學(xué)模型，在以往，這需求一臺造價不菲的高精度大型導(dǎo)軌式三坐標(biāo)丈量機(jī)，而如今一臺TrackerIIPlus激光盯梢儀，協(xié)作其功用健壯的丈量軟件就能完畢這套雜亂的逆向工程，激光盯梢儀形式多樣的動態(tài)掃描作業(yè)方法，能夠準(zhǔn)確反求出空間自在曲線、曲面的數(shù)學(xué)模型，然后大大下降沖壓模具的出產(chǎn)制作本錢，一起，激光盯梢儀也能夠用于這些沖壓模具和工件的檢測。
激光盯梢儀丈量技術(shù)在中國的轎車出產(chǎn)在線檢測范疇仍是方興未已，在轎車制作業(yè)中推廣運用有著廣闊的遠(yuǎn)景。
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