迈卓诺光笔测量仪-为现代汽车制造业量身定制的现场测量解决方案

国际金属加工网 2017年02月21日

迈卓诺光笔测量仪主要由传感器系统(相机)、采点系统(碳纤维测量光笔及测针)、电脑与测量软件组成。采用精确的摄影测量技术,相机通过测量镶嵌在光笔上的多个红外发光二极管(LED)的坐标,得到测量光笔在空间的位置和姿态(xyzijk六维参数)。由于光笔底端的测针经过精确校准,与光笔的几何关系唯一确定,被测点的三维坐标就可以精确计算出来。

源于汽车制造业的需求,迈卓诺光笔测量仪可以说是为现代汽车生产量身定制。我们知道,要生产出高品质的汽车,有两个要素缺一不可:合格的汽车部件和精确的焊接与装配。而要实现精确的焊接与装配,工装夹具、生产线必须符合设计要求,并且需要定期检验和校准。而汽车工装一般大而重,结构复杂,并且都是安装固定在车间,无法用传统的坐标测量机进行检测。要完成这一检测任务,需要一种适用于车间现场的大尺寸测量手段,而且鉴于工装复杂的外形特点,设备要能够测量较深的隐藏部位。迈卓诺光笔测量仪恰恰很好的满足了这种生产需求。

首先,光笔测量仪具有良好的便携性,非常适合在车间现场使用。整套设备紧凑、轻便,包括电脑在内,被盛装在一个长一米的标准拉杆箱内,包括装运箱在内总重量也不超过30公斤,可以放在汽车后备箱,也可以带它乘机旅行。进行测量作业时,打开装运箱,将相机放置在现场需要检测的工件旁,连好电缆,打开电脑即可用光笔进行采点测量,也不需要热机等生产准备工作。测量光笔重500克左右, 拿在手上非常轻便,而且光笔与相机之间为无线连接。手持光笔,只要在相机的视野里,就可以在任何位置进行采点,大尺寸测量变得轻松随意。值得一提的是,由于设备主要由数字相机和碳纤维测量光笔组成,光笔测量仪可以在0-45℃正常工作,测量精度几乎没有影响。

而且,光笔测量仪集大尺寸与高精度于一身,其技术指标能够很好地满足汽车工装检测的要求。作为一套基于摄影测量技术的光学坐标测量系统,光笔测量仪可以实现长达30米的精确测量。采用专利的图象处理与相机校准技术,空间长度测量精度可达25μm。不管是2、3米的普通夹具,还是6、7米的整车焊装工装,迈卓诺光笔测量仪都能很好地满足其测量所要求的尺寸和精度要求。

此外,出色的隐藏点测量能力,成为光笔测量仪突出的技术优势。我们知道,汽车工装一般是在基板上装有密密麻麻的立柱,立柱上就是控制面或定位销,很多几何尺寸处于比较深的隐藏位置。光笔测量仪直接使用测针采点测量,从这一点上,它是真正意义上的三坐标测量机。相对于其它的大尺寸光学测量设备,比如激光跟踪仪,光笔测量仪具有出色的隐蔽点测量能力。用户通过配备带有加长部分的测量光笔,结合测针和加长杆,可以轻易测量600mm或更深的隐藏位置。还值得一提的是,光笔测量仪具有独一无二的多点同步测量能力。除了使用光笔进行采点测量外,迈卓诺系统还有另外一种测量方式,即直接测量分散、独立的LED光靶。将多个LED光靶用磁力或胶粘等手段固定在目标上,相机一次可以同时采集多个点的空间坐标数据。利用这一功能,迈卓诺测量系统可以实现六维测量,重复性测量,变形实时监控,动态坐标系下的测量等多种应用,可以完成比如工装重复性检测,震动环境下的测量,移动目标的测量等多种复杂任务。

综上所述,我们可以发现,迈卓诺光笔测量仪的技术特点,很好地契合了汽车生产,特别是工装现场检测的需要。迈卓诺公司与一些知名汽车制造企业紧密合作,制定了一套适合现代汽车生产的标准操作流程(SOP),以保证客户能够既快又好地制造出符合设计要求的汽车产品。操作流程主要由以下几部分组成:

1. 检验工装安装基板的平面度,这是最基本的一步,也非常关键和必要。如果基板不平,安装于其上的立柱一定会有偏斜,控制面和定位削的位置肯定就会出现偏差。由于光笔测量仪测量范围大,隐藏点测量能力强,就可以实现对大型工装的整个平面均布采点,包括后部和中间位置,实现平面度的全面分析评价,这是很少有其它测量设备所能做到的。

2. 建立工件坐标系,这是所有后续测量作业的基础。通过测量工件上的参考几何量(点、线和面),转移机器坐标系为工件坐标系。光笔测量仪可以精确的实现坐标系的转换。比如,我们知道,光笔测量仪可以通过均布采点来测量整个平面,并以此作为基准建立坐标系。而其它的测量手段,比如关节臂测量机或激光跟踪仪,或是由于测量范围的限制,或是由于无法测量隐藏点,都只能测量平面的局部,以此作为建系基准,是不准确、不科学的。

3. 检测各控制面和定位销,这是工装检测的基本要求。光笔测量仪就象一台大尺寸坐标测量机一样,可以快速、精确的在车间现场完成测量作业。

4. 检测工装夹具的重复性。现在,越来越多的汽车制造企业要求检测这一项指标。我们知道,汽车生产是批量生产,工装的重复性不好,汽车的质量就会不稳定。利用光笔测量仪多点同步测量功能,重复性检测的难题迎刃而解。只要在工件上固定多个LED光靶,将工件在夹具上重复装夹多次,相机每次可以同步测量这多个点的坐标。通过系统随机软件,可以快速得到工装重复性的指标。而以往,用户不得不在工件上人为打多个点,采用破坏工件的方式实现重复性的检测。

5. 将部件在工装上装夹好后,再对部件进行测量,并与CAD模型进行实时比对。我们知道,这是真正的生产状态,将零件和工装的偏差因素集合在一起。只有完成这一步,部件测量合格,我们才可以说,生产出来的汽车是合格的。
综观整个操作流程我们可以发现,它不仅检验了工装,而且检测了工装的重复性,并对在装夹状态下的部件进行测量,整个流程全面、严谨、科学,涵盖了各个环节,为制造合格的汽车产品提供了质量保证。而
光笔测量仪由于其良好的便携性,大尺寸测量,隐藏点测量和多点同步测量等技术特点,为完成这一流程提供了恰当的技术手段保证。

基于与汽车制造企业一致的诉求和20年成功的行业应用经验,迈卓诺光笔测量仪被国内外各大汽车厂商广泛采用,并得到了一致认同,广泛应用于汽车制造的各个环节:工装夹具测量,工装夹具重复性检验,生产线的安装调试与检测,车身部件及白车身测量,部件变形监测与分析,模具检测等等。在新车研发与试制,车间现场测量等方面都发挥着重要作用。


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