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蓝光测量技术在汽车检测中的应用及优势
2020-08-30 20:46:38· 来源：汽车检测与测试 作者：小凌
摘要关键词：蓝光测量门盖总成效率随着国内汽车行业的蓬勃发展，各汽车厂设计水平、制造工艺、控制手段逐渐趋近并开始与国际接轨，客户对汽车的认知及要求越来越
摘要
关键词：蓝光测量 门盖总成 效率
随着国内汽车行业的蓬勃发展，各汽车厂设计水平、制造工艺、控制手段逐渐趋近并开始与国际接轨，客户对汽车的认知及要求越来越高。这也给车身尺寸控制提出了更高的要求，蓝光测量系统为代表的非接触式光学测量系统目前在国内外也越来越广泛的被应用到车身尺寸测量当中。此文以本公司”南京汽车集团有限公司”上线的蓝光测量系统为例阐述此测量系统在车身覆盖件测量中的应用。
传统接触式测量技术
传统的接触式测量技术在测量领域已经应用多年，技术成熟、应用广泛，是当今汽车行业车身及零部件测量的主流。其系统具有测量精度高、结构简单、技术成熟的优势，同时也具有测量速度慢、检验频次低、报警失效差、无法实现真正意义上的SPC监控，测量特征离散、分析手段单一，无法实现对精细特征的扫描，环境要求高，配套设施及能耗投入大等缺点。
非接触式光学测量系统
随着光电技术的发展，非接触式光学测量系统在精度、可靠性上有了大幅提高，已经越来越广泛的应用在测量领域，并代表了当今测量技术的发展趋势。蓝光测量技术是一种光学测量技术的俗称，与之对应的是被称作红光测量技术的激光测量技术。蓝光测量技术最早在汽车行业的应用是产品设计阶段，制作零件三维数据模型的逆向工程，随后又在模具和零件的尺寸分析测量领略被广泛应用，在国外蓝光测量技术已经被普遍应用于零件的分析测量。
蓝光测量技术能够实现车身在线测量、外覆盖及冲压件常规测量、圆角/特征线等精细特征的分析测量等。与传统接触式测量技术相比，蓝光测量系统具有以下优点：测量速度快、效率高、精度优良，具备大范围精细特征分析能力；系统柔性高、可扩展性强、节省测量支架等辅助设备投入；环境要求低、占地面积小，可应用于复杂的工业环境；维护成本低、后期持续性投入小。
蓝光测量与机器人结合
通过深入对比非接触式测量技术与传统接触式测量技术的优缺点，考虑未来发展趋势、精益化生产、提高细节质量、提升品牌竞争力等因素，全面借鉴国内外成功经验，为实现常规监控要求以及连续的高频次测量，南京汽车集团有限公司质保部测量室勇于探索，大胆的提出覆盖四门两盖总成、冲压单件的“三工位蓝光自动测量系统”。
我们将蓝光测量机与机器人结合，配合固定零件用的测量支架及自动上料转台系统，通过机器人编程，用高精度的机器人带动蓝光测量机运行，实现测量机在不同的位置，不同的角度进行拍照测量，我们并且把所有车型的四门两盖整合到三个工位进行测量，节省了测量支架的投入及更换测量支架的时间，通过编程操作人员只需点击零件预约，就可以实现零件的自动上下料及零件的自动测量功能，整个测量过程在20分钟内完成，比起三坐标测量时间缩短了近3倍，大大提高了测量效率。
在“三工位”另一侧我们预留了零件分析测量区域，它可以实现除常规外的一些冲压单件、焊接过程件、尺寸问题车等分析测量任务。目前南京汽车集团蓝光自动测量项目已经取得了预期的效果，并成为四门两盖总成监控的主要工具，同时监控车身生产工艺过程的稳定性，高效率的完成测量任务。
系统具体介绍如下
蓝光测量系统基本结构如图1、图2所示，图1中各标号所示的部件如下：
① 为工业专业设计的光学测头
② 测量支架及转台
③ 运行状态指示灯
④ 紧急停止开关
⑤ 安全探知装置及护栏
⑥ TCO 温度补偿标准块
⑦ 低负载型工业机器人
⑧ 机器人支架
图片一
图片二
蓝光技术原理
Cognitens WLS400 光学测量系统采用最新蓝光技术，利用结构光、非接触三角法测量原理，通过光源将一定模式的结构光投射到物体的表面，在表面形成由被测物体表面形状所调制的光学三维图像，该三维图像通过三组相机拍摄获得物体二维的畸变图像。根据结构光的3D 信息，利用三维重构技术经过在计算机计算处理（Coreview Measurement 软件）得到物体表面的三维坐标信息。
简单的说Cognitens WLS400 传感器在工件表面上投影一个不规则图案，三个相机同时捕获得该区域图像，并通过特有的算法重构出3D点云数据，结合传感器技术和CoreView软件系统可以生成标准的三维检测报告。
蓝光测量系统主要功能 ：测量速度快、测量效率高、精度优良、重复再现性好、系统柔性高、节省测量支架、环境要求低、报告可读性强。
蓝光测量系统主要用途 ：用于实现四门两盖总成零件的非接触式尺寸检测（包括常规测量和分析测量）和冲压单件及内外饰零件的分析测量，通过对零件质量及装配关系的测量分析提高生产能力，同时监控车身生产工艺过程的稳定性，高效率的完成测量任务。
蓝光测量系统的特点及应用
1、高效的测量效率：
蓝光测量技术的高效性，大大提高了测量效率。对于一个门总成零件的测量，蓝光测量机能在20分钟左右完成整个门总成的测量工作，而且蓝光测量软件可以输出多种数据格式，通过与我们公司数据统计软件相结合，其数据报告阅读更加清晰，分析问题更加方便！蓝光数据输出的14台数据地毯图如图4所示。
图片三（蓝光测量系统的特点及应用）
图片四（蓝光数据输出）
2、宽松的测量环境：
蓝光测量设备能在车间现场环境中应用，对周边环境的温度、湿度无特殊要求，除了需要避开日光、电弧光等强光源的干扰，对温度、湿度均可通过实时探测和软件补偿解决，出于防震要求，蓝光测量与三坐标一样需要考虑建立点的地基震动的影响，防止在拍照时震动影响照片的质量，但是蓝光测量设备占地面积非常小，与三坐标测量机比较，地基建造的投资费用也大大降低。
3、简单易懂的测量报告：
导出的色差图显示实际测量结果与CAD 数模理论值的偏差，偏差结果一目了然。
同时蓝光测量技术还有很多值得我们探索和实践的功能：如海量历史数据的备份与电脑存储兼容性、对于高反光零件如何完全避免喷粉、双机器人系统配备测量头用于白车身总成的测量、机器人与测量系统的融合、实现车身测量的虚拟装配等，欢迎各位量友来电来函指正探讨！
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