西安交通大学信息机电研究所西安交通大学模具与先进成形技术研究所技术研究特色西安交通大学工业三维摄影测量技术发展路线三维全场变形技术概述面向复杂机械和新型材料运行工况下或现场使用单位简介研究生招生XTDICXTDVCXTRTXTMicroXTDIC 3D控制箱数字散斑全场应变XTDP三维光学测量坐标变换XTDCAL工业近景摄影测量XTSD静态变形XTDA大型飞机风洞大视场高速运动物体动态变形和运动轨迹XTSOXTOMXTOM INSPECTOR三维扫描仪XTFLC板料热成形三维全场应变检测试验机XTSM板料和管材胀形成形试验的三维全场变形检测系统板料成形膜结构双轴双向拉伸试验机双轴四缸电液伺服静态、动态、疲劳试验机双向对称微拉伸试验机(用于光学和电子显微镜)TOMS-汽车模具三维光学快速检测系统专用系统核心技术:复杂工况三维全场动态变形检测技术关键技术产品应用领域系列产品概述三维全尺寸快速检测解决方案:大型复杂工件产品的反求和快速质量检测其他光学体式显微镜测量板料液压胀形试验的三维全场变形检测数据动画演示泡沫铝物体内部变形测量实验板料成形极限FLC快速测定(3D-DIC)飞机风洞模型三维全场应变检测(数字图像相关法)一种基于DIC技术识别焊缝材料参数的新方法高温三维全场应变测量(3000摄氏度以内)高速拉伸变形技术发展路线高速冲击振动模态分析实验---数字散斑应用圆棒试件疲劳实验汽车车桥的静态变形和数字散斑三维全场应变实验木材压缩和弯曲性能试验----全场应变分析型号和配置------XTDIC数字散斑应变测量分析一般测量步骤 XTDIC数字散斑系统计算步骤-----XTDIC数字散斑系统显示和编辑计算结果----XTDIC散斑系统输出功能------XTDIC数字散斑系统大幅面三维全场应变测量视频----XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统沙土全场变形实验-相似材料钛合金试件压缩变形三维数字散斑试验拉伸试验三维全场应变测量总体功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统主要功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统变形分析功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析分析曲线功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量报表功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统截线分析---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统等势线分析--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析XTDIC数字散斑系统与电子引申计比对试验XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统三维全场应变测量分析重型卡车车架和车门全方位静态变形和全场应变检测发动机活塞缸体受力三维静态变形实验相似材料模型变形实验-标志点变形和全场变形两种方法复合材料节点试验---基于XTSD的三维静态变形测量大型结构件大变形三维摄影测量相似材料模型实验-光学三维变形测量变形分析应用大尺寸大变形静态测量某汽车覆盖件冲压全场应变检测步骤和流程汽车覆盖件(长到6米)板料冲压全场应变三维检测板料成形极限FLC试验板料剪切实验装置大型汽车模具制件的实际板料成形三维全场应变检测数字图像相关法(散斑应变)在板料力学性能测试中的应用板料成形网格应变测量实验快速使用说明---XTSM板料成形应变测量分析系统评估模式说明-----XTSM板料成形分析计算模式-XTSM板料成形网格应变分析系统三维点云处理---XTSM板料成形网格应变分析系统网格模式---XTSM板料成形网格应变分析系统XTSM板料成形应变测量分析系统板料成形网格变形分析楼房振动变形实验飞机风洞模型静态变形测量飞机结构件运动特性的动态视觉测量系统动态变形和运动轨迹汽车模具快速质量检测和比对分析路面构造三维扫描及三维坐标获取TOMS汽车模具摄影测量系统实现汽车模具实型数字化检测汽车模具三维光学系统应用于汽车覆盖件回弹的计算三维检测应用比对分析和质量检测焊接过程高温三维全场应变实时检测焊接失稳变形光学非接触三维检测的研究三维全场变形应变系统在焊接学科的研究和应用焊接过程三维全场应变检测实验采用XTSD静态变形系统的焊接过程三维变形检测实验采用XTOM面扫描系统进行焊接变形实验焊接变形试验--光学三维动态变形测量大尺寸无缝焊接管道三维测量和变形分析焊接变形和应变分析船用螺旋桨叶片检测大型飞机三维光学快速测量建模关键技术研究大型水轮机叶片、汽轮机叶片、船舶螺旋桨的快速检测手机零部件三维测量测量实例三维光学测量的应用领域逆向设计应用客车逆向设计快速建模案例轿车、客车、卡车、火车等车辆的组装后产品质量检测大型挖掘机铲斗模型的建模和测量测量实例 测量系统软件界面三维扫描测量实例 逆向和检测汽车模具检测案例 大型泡沫和铸件快速检测其他测量案例行业应用复杂工况三维全场动态变形 检测技术三维全场变形技术概述应变(strain)工业摄影测量光束平差(捆绑调整)自标定方法数字图像相关法(Digital Image Correlatiom,DIC)工业数字近景摄影测量与机器视觉的关系机器视觉(Machine Vision)工业数字近景摄影测量Photogrametry国内外DIC相关研究链接国内外三维检测Strain Measurement by Digital Image Correlation数字散斑全场应变分析工业近景摄影测量静态大尺寸大变形动态变形和运动轨迹三维扫描和建模板料成形网格变形分析焊接变形和应变分析比对分析和质量检测点云处理和三角化相机标定其他综述
车模具三维光学快速检测系统应用于汽车覆盖件回弹的计算

车模具制作过程中的制件回弹一直是汽车模具制造的一个难题,不同的制件、不同的料厚、不同的形状、甚至不同的机床压力回弹量都会有很大的差异,目前我们能做的就是根据以前模制作经验,提前把回弹的地方做亏,然后一回弹就正好了,但做亏的量就很重要了敏捷汽车模具三维光学快速检测系统就能解决这个问题,他能够测出所有制件详细的回弹量,为现在模具的修改和为以后设计模具提供了数字化的依据。

关键词
: 汽车覆盖件  

制件回弹  三维扫描  

作者: 陈国建  尤小盈  (天津汽车模具公司 天津敏捷网络技术有限公司)

1、我们需要做的是分析我们需要测量的制件,对我们制件的料厚和形状有个大概的了解确定好测量方案,方案的确定主要是考虑测量的时候不能让制件变形,要让制件保持自由的状态,还有就是一定要能够把制件扫描的很完整。这些都做完之后,就要清洗制件了,清洗需要注意的地方就是不能把制件弄变形,接下来就需要在制件的表面喷涂一层显像剂,目的是能够更完整的扫描出点云来,喷涂的时候一定要喷涂的很薄,还要均匀,这样才能真实得反映出制件的状态,喷好后在制件的表面贴上我们照相用的测量点,并且摆上编码点和标尺,测量点贴的要均匀,大概30mm的距离就可以,编码点均匀的摆开就可以,标尺分开摆就好了如图所示。 下面我详细的介绍下测量的整个过程

汽车工业是天津市的支柱产业,汽车模具是汽车工业的基础,汽车模具制作过程中的制件回弹一直是汽车模具制造的一个难题,不同的制件、不同的料厚、不同的形状、甚至不同的机床压力回弹量都会有很大的差异, 敏捷汽车模具三维光学快速检测系统就能解决这个问题,他能够测出所有制件详细的回弹量,尽量好的解决回弹的问题。

敏捷汽车模具三维光学快速检测系统,采用国际最先进的外差式多频相移三维光学测量技术,单幅测量幅面大小(从150mm到3m)、测量精度、测量速度等性能都达到国际最先进水平,与传统的格雷码加相移方法相比,测量精度更高,单次测量幅面更大、抗干扰能力强、受被测工件表面明暗影响小(工件一般不需要喷显像剂),而且能够测量表面剧烈变化的工件,可以扫描测量几毫米到几十米的工件和物体。

敏捷汽车模具三维光学快速检测系统的基本原理是:测量时光栅投影装置投影多幅多频光栅到待测物体上,成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图像,然后对图像进行解码和相位计算,并利用立体匹配技术、三角形测量原理,解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标。

敏捷汽车模具三维光学快速检测系统可随意搬至工件位置做现场测量,并可调节成任意角度作全方位测量。与传统的三坐标测量仪和激光三维扫描仪相比具有速度快、精度高、易操作、可移动等特点,在物体的单面测量和多面拼接的精度和准确度上达到了国际先进水平。对大型工件可分块测量,测量数据可实时自动拼合,广泛应用在机械制造、汽车制造、飞机制造、模具设计等行业,以及文物、医学人体数字化、工艺品设计等领域。敏捷汽车模具三维光学快速检测系统输出点云文件,可用Surface、Geomagic等专业点云处理软件进行进一步处理。 汽车模具的制作,首先需要对制件进行CAE分析,CAE分析很复杂包括工艺的确定,工序的确定,也包括回弹量的做亏,以前的做法都是通过经验大概判断出回弹量,效率很低,有时需要改好多次才能成功,现在我们可以用敏捷汽车模具三维光学快速检测系统进行全面的测量,了解制件的回弹趋势,和回弹细节。

2、一切准备工作都做好之后,下面就是最重要的拍照过程了,拍照当然就要用到相机,相机的选择也是非常重要的了。相机一定要选择单反相机,镜头要选择广角定焦镜头,再加上外置闪光灯就好了,我选择的是尼康D90机身、尼康24mm2.8D镜头、尼康SB600外置闪光灯。拍照的时候一定要选择好角度和位置,下面是我拍的照片的部分缩略图,如图所示。
3、把照片拷到电脑之后,我们就开始计算,计算的过程很快,大概10分钟就能计算完成,计算的步骤我就不详细介绍了,计算的结果就是我们贴测量点位置的三维点云,然后把点输出成ASC格式的文件如图所示。
4、下面就是用敏捷汽车模具三维光学测量系统测量制件的过程了,打开扫描系统,新建一个工程,把我们上一步输出的点云当全局点,然后开始扫描了,扫描的过程很简单,我就不详细介绍了,大概需要十几幅的点云就扫描全了,然后再把点云做一下,合并、降噪、稀释、删除杂点等处理,并输出成IGES文件如图
5、利用软件把我们的产品型打开,去除没用的标准件,然后输出成IGES文件

6、把产品型和测量的点云都导入到比较软件中,让点云和数型应用最佳拟合,让他们重合在一起,设好颜色区间,就可以清楚的显示出制件和理论数型的距离了,也就能更好的做出回弹了,如图所示。
总结:敏捷汽车模具三维光学快速检测系统可以很方便、快速的测量出产品的回弹量,对提高模具的质量具有重要的意义。
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