先进制造中的数字化测量技术.ppt

4.4 先进制造中的数字化测量,利用激光、数字像机、机器人，基于视觉技术(视觉传感器、测量系统校准、大尺度的图形拼接、控制网络等技术),实现工件、部件、总成，如汽车（白车身）、船体(分段)、飞机(部件)等实时、在线、100%尺寸检测。,精密测试技术是先进制造的重要技术基础之一，是制造的眼睛。数字制造、逆向工程、虚拟制造等先进工艺都离不开精密测量，尤其是三维测量。美国、日本等汽车工业发达国家，在汽车制造行业，用于计量测试的费用占成本的10%左右。,全程质量视觉检测,20世纪80年代，美国国家标准局就预计，检测任务的90%将由视觉检测（数字测量）系统来完成。,主要应用,车身总成尺寸检测车身分总成（侧围、底盘等）及零部 件尺寸检测零部件上冲压孔的数目、尺寸、位置 等参数的检测,以汽车制造过程中，车身制造精度的在线测量与监控为例：,主要应用,以汽车制造过程中，车身制造精度的在线测量与监控为例：,视觉检测（数字化测量）主要类型,固定式多传感器视觉测量系统移动式机器人视觉测量系统数字像机视觉测量系统,（一）固定式多传感器视觉测量系统,测量系统框图,被测车身,定位机构,传送机构,电气控制,网络控制,图像采集,打 印,计算机,网络接口,测量系统结构图,网络结构、视觉信息处理与通信、安全等主要关键技术,关键技术视觉传感器,关键技术测量系统校准,传感器坐标系,经纬仪测量坐标系,测量系统坐标系,保证精度；在现场进行,传感器坐标系,系统坐标系,工件坐标系,传感器坐标系,摄象机坐标系,各坐标系统演示,系统校准演示,校准参数：R、T,测量数据曲线（JETTA改型中夹具调整的依据）,技术指标：,传感器分辨率：0.01mm传感器测量不确定度：0.1mm测量时间：1s（每个传感器）具有定位补偿功能,南汽曾统计，使用视觉测量系统比传统方法效率提高百倍以上，单台车身测量成本由千元降至十元以下JETTA焊装线将测量系统作为产品改型中夹具调试的依据一汽新型重卡采用视觉测量系统严把新产品质量关,使用效果：,（二）移动式机器人视觉测量系统,多机器人视觉测量,校准,测量,技术指标：,传感器分辨率：0.01mm传感器测量不确定度：0.05mm单个特征点测量时间：2s 具有自校准、误差补偿功能,（三）数字像机视觉测量系统,运用摄影测量学中光束平差原理，建立全新的空间坐标测量模型，实现空间点三维坐标的高精度测量。,OpXpYpZp,(xp,yp,zp),测量,光学测量机,全局控制点,大空间形貌数字拼接,视觉测量其它应用,微电子器件封装共面性视觉检测,无缝钢管直线度在线视觉检测 应用多个激光线结构光传感器对无缝钢管进行光切,求出各个光切面中心点的空间三维坐标,通过空间直线拟合和误差评定算法,由此确定钢管轴线的直线度.,视觉三维形貌测量,视觉三维形貌测量 基于双目立体视觉的便携式激光扫描三维形貌测量系统,该系统的测头部分安装了5个激光器,将扫描速度提高了5倍,而且采用两个摄像机同时摄取扫描激光光条图像,避免了对投射激光的标定过程.根据立体视觉原理,经图像匹配,可计算得到光条上所有点的空间位置和深度,即被测空间曲面的三维信息.,数字化造船的“分段”大尺度几何量测量,测量模型示意,谢谢！,