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0431-81702023
光學工程
激光外形掃描技術運用于汽車外形檢測
目前,車輛大多采用復雜的外形和曲線設計,對測量技術的更新和測量結果的準確性提出了更高的要求。美國Origin Technologies的便攜式激光外形檢測系統結合激光外形掃描技術和虛擬量規的測量法,可應用于汽車制造過程中縫隙和平整度的檢測,并且測量結果準確、可靠,使用靈活。    
    美國Origin Technologies的便攜式激光外形檢測系統結合激光外形掃描技術和虛擬量規的測量法,可應用于汽車制造過程中縫隙和平整度的檢測。多功能的檢查系統可以大大提高對缺陷的檢測,并且由于是可視測量(從一個將資料數據化的表面輪廓提取),對測量沒有實質的限制,從而減少了手工輸入。激光外形測量系統為汽車精密操作組裝產業的測量需要提供了一個獨立的解決方案。    
    激光掃描與運算法則    
    LaserGauge傳感器前端利用三角測量的原理,使用激光二極管作為構建光線的資源,從零件表面上獲取幾何形狀,然后CCD圖像管理器作為一個接收裝置來獲取激光束,并且把它轉換成電子信號。控制器處理采集到的信號,將其轉換成可以用于零件測量的工程坐標。當激光束在CCD上成像時,CCD上有固定數量的像素用于獲取光束。由于像素的限制,傳感器每次掃描具有500個點的水平分辨率。依據傳感器的掃描區域,其最大水平分辨率應該等于掃描區域/500。例如,針對30mm的掃描區域,點間距是0.06mm;針對15mm的掃描區域,點間距是0.03mm。    
    LGBasic是一個針對操作LaserGuage掃描而編寫的程序語言。它提供所有從掃描中獲取信息時所必需的數學方法和運算法則,從構成上看有點像以前的BASIC程序,如GWBASIC。然而LGBasic運算法主要是針對LaserGauge的應用,具有更強的靈活性和實用性。    
    LGBasic運算法則不僅可以提供內嵌的虛擬量具,還提供自定義能力。很多時候內嵌的量具無法直接測量一些特征,在這種情況下,可以通過建立LGBasic運算法則來完成測量。   
    LaserGauge系統組成    
    LaserGauge傳感器:典型外部縫隙范圍是從3~12mm,它可以探測到較大的縫隙和足夠大的平面,從而得到很好的平整度測量結果。多用途的HS600傳感器在外部檢測方面應用最為廣泛;縫隙周圍的輪廓不是很大時,HS600和HS610傳感器都可以使用。最新的HS330 cross-vector傳感器可以很好地對邊緣平面和縫隙的垂直界面進行測量。    
 LaserGauge控制器:它可以通過在零件圖像上顯示每一個測量點的具體位置來指導操作員執行操作程序。每一個點的縫隙和平整度的測量在3s內可完成。測量結果會立即顯示在數據表格中,并且在進行測量的同時,測量表面的剖面圖會被繪制在屏幕上,具體的輪廓和測量方法也會及時反饋給操作人員。
LGWorks軟件:在Windows系統下使用,通常用于建立檢測程序。該檢測程序可以被下載,并且可以在LaserGauge上運行。此程序同時也經常用于開發有效運算法則,根據樣本掃描測試量規和運算法則,常用于從LaserGauge中重新找回數據和掃描。 
    針對界面清晰平整的縫隙,通過文字指導能夠有效地指引操作人員確定測量位置的簡單工作流程,LG4003是一款理想的控制器。它重量輕、電池壽命長,并且具備LG1102進行測量程序的所有功能,可利用所有的Virtual Gauges保存數據并且獲取掃描文件。在測量程序中得到的數據文件被自動保存到電腦或者設備數據管理系統,并且可以后期調用。縫隙和平整度剖面圖可以保存,并且能夠提供超出測量范圍的報告。    
    汽車外觀檢測的應用    
    當今車輛多采用復雜的外形和曲線設計,對測量技術的更新和結果的準確性提出了更高的要求。有效量規升級工具允許使用者配置相應有效的運算法則,針對一些獨特的具體要求,能夠進行可靠、準確地測量。    
    1、汽車外部縫隙和平整度的檢測    
    車輛進行組裝的時候,很多部件需要通過檢測兩個面板之間的縫隙和兩個平面之間的平整度以保證安裝質量。如果縫隙兩側的每一個面板都是平整的,并且邊界是方角或者接近于直角,就可以使用標準的縫隙/平整度工具,如測隙儀、游標卡尺或傳感器。    
    然而,目前汽車外型的設計日趨復雜,如彎曲的面板、大弧度的邊角和縫隙的閉合密封,機械設備很難在如此復雜的平面上進行縫隙和平整度的測量。尤其針對新型號的產品,會出現上百個點需要檢測縫隙和平整度。測量工具必須在每一次測量中引導操作員到正確的位置,然后按照預先的順序進行檢測,通過使用特別的標簽或者標識對每一次的測量結果進行整合,并且按照指定的格式保存到數據文件中。    
    LaserGauge解決方案是在軟件中被定義的,并且Virtual Gauges可以通過不同的設置進行使用,從而模擬任何可能的測量方法。
Virtual Gauges可以在Laser Gauge上自動運行,并且可以使用卡尺測量最小縫隙、最接近點和外觀檢測。    
    2、汽車內部縫隙和平整度的檢測    
    在汽車組裝完畢后,制造者需要對汽車的內飾件,如內部的面板和裝飾部分進行檢測。由于以上部件表面輪廓不規則、縫隙很小,所以測量很難,機械工具根本無法完成檢測。另外的一些手動工具,如測隙儀,又會在很大程度上依賴于操作人員的個人能力。內部縫隙一般大到6.0~7.0mm,小到基本不存在縫隙,縫隙可能有平直的邊緣或者很大的半徑,表面可能是水平的、有弧度的或者是兩個面之間夾角為90°。由于表面接縫處存在各種各樣的復雜情況,因此要求測量工具足夠靈活。    
    多用途的Virtual Gauges可根據具體特征采用不同的方法進行測量。每個點的測量方法被確定后,就在檢測程序中合為一體,并且在檢測測量點的同時自動運行。

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